Закипання води на пористих поверхнях: експерименти та інженерні розрахунки
Вантажиться...
Дата
2016
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Наведено результати експериментальних досліджень впливу фізичних характеристик металевих волокнистих матеріалів на початок закипання води на пористих поверхнях за умов її вільного руху й капілярного транспорту. Досліди виконано за допомогою спеціально створеної експериментальної установки, що імітує умови функціонування теплових труб і термосифонів. Такі умови є типовими для роботи двофазних теплопередавальних пристроїв. Основні характеристики зразків металевих пористих капілярних матеріалів (МПКМ) змінювали у широких діапазонах значень. Дослідження свідчать, що за умов вільного руху рідини зміна пористості мідних металоволокнистих матеріалів впливає на температурні напори, за яких на пористих поверхнях починаються процеси, аналогічні закипанню води на гладких технічних повернях. Усі досліджені у роботі характеристики МПКМ впливають на значення температурних напорів початку закипання води. Із зменшенням пористості металоволокнистих матеріалів капілярні сили Лапласа перешкоджають виходу парової фази крізь парові канали-стволи. Одночасно зменшення пористості капілярних структур призводить до збільшення їх каркасної теплопровідності, що сприяє швидкій активації парових зародків, і зменшує температурні напори початку закипання порівняно з умовами закипання на гладких технічних поверхнях. Превалює вплив пористості капілярно-пористих матеріалів, що можна пояснити збільшенням кількості відносно крупних пор і полегшенням умов виходу утворюваної парової фази у випадках застосування високопористих металевих матеріалів-покриттів. Результати узагальнено у вигляді простих емпіричних формул, придатних для інженерних розрахунків температурних напорів, за яких починається генерування парової фази на пористих поверхнях, тобто закипання води. Формули запропоновано для умов, типових як для вільного руху води на повністю «залитих» пористих поверхнях (функціонування термосифонів), так і для капілярного транспорту води (робота теплових труб).
Опис
Ключові слова
закипання, пористі матеріали, капілярні структури, теплові труби, термосифони, пористість, теплопровідність
Бібліографічний опис
Шаповал, А. А. Закипання води на пористих поверхнях: експерименти та інженерні розрахунки / Шаповал А. А., Панов Є. М., Стрельцова Ю. В. // Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2016. – № 1 (15). – С. 45-50. – Бібліогр.: 9 назв.