沸騰危機は何ですか？
沸騰中、加熱された表面から液体への熱伝達により、蒸気の泡が表面に形成されます。熱流束が増加すると、泡が成長して合体し、表面積の大部分を覆います。ある時点で、表面への液体供給が不十分になり、乾燥パッチが形成されます。この乾燥パッチは、加熱された表面と液体の間に障壁を作り出し、熱伝達効率を大幅に低下させ、表面の過熱と損傷を引き起こす可能性があります。
沸騰危機は、表面温度の急激な上昇によって特徴付けられますが、熱流束は一定または減少することさえあります。この現象は、しばしば急速な蒸気の生成、圧力の変動、騒音と振動の増加を伴います。
沸騰危機のメカニズム
システムの特定の条件に応じて、沸騰危機につながる可能性のあるメカニズムがいくつかあります。
1。沸騰危機を核形成します ：これは、表面温度が急速な泡の形成をサポートするのに十分なほど高いときに発生し、蒸気が液体の流れをブロックし、乾燥した斑点を作成します。
2。フィルム沸騰危機 ：これは、安定した蒸気膜が加熱された表面に形成され、液体が表面を再蒸着するのを防ぎ、深刻な熱伝達の分解につながるときに発生します。
3。流れレジームによって誘発される沸騰危機 ：これは、流体の流れパターンの変化が原因で発生し、液体の飢vと乾燥の領域を引き起こします。
沸騰危機を避ける
沸騰危機を避けるために、加熱された表面の適切な液体供給と湿潤を維持することが不可欠です。これは、さまざまな手段を通じて達成できます。
1。適切なシステム設計 ：十分な熱伝達表面積、適切な流量、および最適な流量を備えたシステムを設計すると、蒸気の蓄積を防ぎ、ドライアウトのリスクを減らします。
2。表面処理 ：液体の広がりを促進する粗雑な表面やコーティングを使用するなど、表面特性を変更するために濡れ性を高めることができ、沸騰熱伝達を改善し、沸騰危機の可能性を減らすことができます。
3。フロー制御 ：均一な液体の流れの分布を確保し、流れの停滞を回避し、流体速度を最適化することは、温水表面に安定した液体膜を維持するのに役立ちます。
4。圧力制御 ：システムをより高い圧力で動作させると、液体の沸点が増加し、沸騰の影響を受けにくくなります。
5。温度制御 ：沸騰危機を防ぐためには、過度の蒸気の生成と乾燥を回避するために表面温度を制限することが重要です。
沸騰危機のメカニズムを理解し、それを回避するための効果的な戦略を実施することにより、エンジニアは沸騰と蒸発プロセスを含むシステムの信頼性が高く効率的な運用を確保できます。
