Geum.ru

А. А. Жирнов московский инженерно-физический институт (государственный университет) моделирование нестационарных тепловых процессов при кризисе кипения недогретой до температуры насыщения воды вдоклад

Вид материалаДоклад
Подобный материал:

В.И. ДЕЕВ, К.В. КУЦЕНКО, А.А. ЛАВРУХИН,

ТХЕЙ ЛВИН У, В.С. ХАРИТОНОВ, А.А. ЖИРНОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КРИЗИСЕ КИПЕНИЯ НЕДОГРЕТОЙ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ НАСЫЩЕНИЯ ВОДЫ


В докладе представлены результаты расчетно-теоретического моделирования динамики нестационарного кризиса кипения недогретой до температуры насыщения воды при резком увеличении мощности тепловыделения в нагревателе.


При кипении недогретой воды около теплоотдающей поверхности всегда существует слой жидкости, перегретый относительно температуры насыщения. Толщина этого слоя зависит от ряда параметров (недогрева жидкости в объеме, плотности теплового потока, давления и некоторых других факторов). В зависимости от условий кипения растущие в пристеночном слое паровые пузыри могут отрываться от поверхности нагревателя и конденсироваться в объеме недогретой жидкости, могут в процессе роста одновременно начать конденсироваться и, не достигая отрывного размера, либо быстро схлопываться, либо достаточно долго оставаться на греющей стенке в состоянии неустойчивого равновесия.

Ранее нами была предложена модель нестационарного кризиса кипения в насыщенной воде, когда паровые пузыри сливаются в паровую пленку, не достигнув отрывного размера. В рамках этой модели были рассмотрены два сценария развития нестационарного теплового процесса в недогретой воде (недогрев 8 К) при резком увеличении мощности тепловыделения в нагревателе. В первом из них подразумевалось, что паровые пузыри растут в перегретом слое и при достижении верхней его границы быстро схлопываются. Результаты расчета показали, что в этом случае для наступления кризиса необходима плотность центров парообразования, соизмеримая с количеством молекул жидкости около нагревателя. Трудно ожидать столь высокую плотность центров. Согласно второму сценарию паровые пузыри растут до некоторого размера и далее остаются на поверхности нагрева вплоть до наступления кризиса. В этом случае расчет дает разумное согласование с экспериментами.

Работа выполняется при поддержке РФФИ (грант 05-08-01477).