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粗略绘出大容器内饱和水在大气压力下沸腾的q-△
来源 :焚题库 2018-07-27
中简答题 粗略绘出大容器内饱和水在大气压力下沸腾的q-△t曲线,并注明各换热阶段的特点及临界热流密度的位置。
参考答案:
如图所示。
随着过热度△t=tw-ts的增加,会有四个换热规待全热不同的区域:
(1)自然对流区:壁面过热度小时(△t<4℃),沸腾尚未开始,换热规待服从单项自然对流规待;
(2)核态沸腾区:从起始沸腾点开始,在加热面的某些特定点上(汽化核心)产生汽泡。开始阶段,汽化核心产生的汽泡彼此亏不干扰,称孤立汽泡区。随着△t进一步増加,汽化核心増加, 汽泡亏相影响,并会合成汽块及汽柱。核态沸腾又称泡状沸腾。特点是温差小,换热强,一般工业应用都设计在这个范围。这个区域的重点是临界热流密度点(CHF)。
(3)过度沸腾:从峰值点进一步提高△t热流密度不仅不升高,反而越来越降低。这是因为汽泡产生的速度大于它脱离加热面的速度,汽泡汇聚覆盖在加热面上,传热过程只依靠蒸汽的寻热和辐射,因而传热恶化。这种情况持续到最低热流密度为止。过渡过程径不稳定。
(4)稳定膜态沸腾:从最低热流密度起,换热规待再次发生转折,这时随着tw的提高,辐射换热量占据的比例越来越大,所以 g 随△的增加而増加。不过换热系数比凝结时小得多。