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4.1 沸腾给热 1、大容积饱和沸腾 定义：流体流动以自然对流为主，且液流主体温 度与相应压力下的饱和温度相等条件下的沸腾。 , 过程特点：汽液两相共存液体内部有相变化 传热推动力：t -t w s 两种沸腾：大容积、管内 沸腾条件：过热度 和汽化核心 有利：气泡搅动液体，液体冲刷表面 , 不利：有可能气泡连成气膜将液体与加热面隔开 2.沸腾条件 ①过热度t (=t-t ) S —气泡存在之必要条件 过热度产生的原因： 液柱的静压强 （p=p +gh ）的作用，使液体沸点 a 升高； 液体凹面上的饱和蒸汽压低于同温度平面的蒸汽 压，只有液体温度升高来弥补。 液体温度只有高于相应的(p )饱和温度t , 才能 a s 使小气泡生成。 作力平衡分析 σ2πr=(p -p )πr2 V l 2 p V p l r p p 与 的大小关系与界面曲率有关 V l p p p =p p p V l V l V l p =f(t ), p =f(t) , p p , tt 因 l s V 单调上升气泡存在 V l s 液体温度要大于液体压强下的饱和温度 — ②汽化核心 气泡生成之必须 实验发现，液体沸腾时气泡只在粗糙加热面的 若干个点上产生，这种点称汽化核心。 粗糙表面的细小凹缝易于成为汽化核心 a.凹缝底部往往吸附气体—气泡胚胎 b.初生气泡曲率半径大，过热度要求低 c.气泡脱离时，残留气体 下一个气泡胚胎。 , , 同一粗糙表面过热度越大汽化核心数越多 沸石的作用：提供汽化核心，防止暴沸 3.大容积饱和沸腾曲线 工业沸腾应控制在核状沸腾阶段。 ∵大，壁温低 4.沸腾给热系数 影响因素： ① 物性：、、、cp、r、 、 l V ② 设备参数：加热面粗糙情况，表面物理性质， 液体与表面润湿性 ③ 操作参数：p，t 2.5 t 较经典的经验式： A t B s 可见，温差对 2.5 大容积饱和沸 t (t T t ) w s 腾给热过程影 q=(T -t ) qt3.5 响很大。 w s 5 ．安全问题 q q
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