沸騰傳熱機理

沸騰傳熱與氣泡的產(chǎn)生和脫離密切相關(guān)。氣泡形成的條件是:①液體必須過熱;②要有氣化核心。這些條件是由氣泡與周圍液體的力平衡和熱平衡所決定的。根據(jù)表面張力，可算出氣泡內(nèi)的蒸氣壓強

式中

池內(nèi)沸騰根據(jù)過熱度（加熱壁面溫度

影響沸騰傳熱過程的因素很多，包括液體和蒸氣的性質(zhì)、加熱面的表面物理性質(zhì)和粗糙程度，尤其重要的是液體對表面的潤濕性以及操作壓力和溫度差。在泡核沸騰范圍內(nèi)，溫度差越大，傳熱分系數(shù)也越大。加熱壁面粗糙和能被液體潤濕時，也能使傳熱分系數(shù)增大。據(jù)此，將細小金屬顆粒沉積于金屬板或管上，制成金屬多孔表面，可使沸騰傳熱分系數(shù)提高十幾倍至幾十倍。2100433B

液體流入蒸發(fā)管時，最先進入的傳熱區(qū)域為單相液體傳熱區(qū)域。

右圖是在一均勻受熱管的開始段中的壁面溫度和工質(zhì)溫度的分布曲線。在此圖中，A區(qū)即為單相液體的對流傳熱區(qū)域。

單相液體強制對流換熱系數(shù)的計算方法，可用下式計算：

式中：

如果進入管子的水流量不變，加在管子上的熱負荷不斷升高，則換熱區(qū)域和放熱系數(shù)

但是，當熱負荷大于某一界限值后再增加，則過冷沸騰進一步提前，飽和核沸騰區(qū)逐漸縮短。雖然核沸騰區(qū)的

當熱負荷非常高時，甚至在過冷區(qū)域就會偏離核沸騰而轉(zhuǎn)入膜態(tài)沸騰，如圖2中的曲線5所示。2100433B

對流傳熱沸騰傳熱

液體和高于其飽和溫度的壁面接觸時就會產(chǎn)生沸騰，此時，壁面向流體放熱的現(xiàn)象稱為沸騰傳熱。對液體加熱時，在液體內(nèi)部伴有由液相變成汽相而產(chǎn)生氣泡的進程稱為沸騰。

沸騰產(chǎn)生的方法：將加熱壁面浸沒在液體中，液體在壁面處受熱沸騰，稱為大容器沸騰。液體在管內(nèi)流動時受熱沸騰，稱為管內(nèi)沸騰。

對流傳熱冷凝傳熱

當飽和蒸氣與低于飽和溫度的壁面相接觸時，蒸氣將放出潛熱，并冷凝成液體。

蒸汽冷凝的方式：膜狀冷凝（film-type condensation）和滴狀冷凝 (dropwise condensation)。

若冷凝液能潤濕壁面并能形成一層完整的液滴，稱膜狀冷凝由于表面張力的作用，冷凝在壁面上形成許多液滴最終會形成膜狀冷凝。