核沸騰:熱い表面上のバブルパーティー
核沸騰は、液体が加熱された表面で沸騰すると発生する魅力的な現象です。それは蒸気泡の形成と出発によって特徴付けられています 核生成部位から 表面。
これが故障です:
1。加熱プロセス:
*液体は下から加熱され、温度勾配につながり、表面がバルク液よりも熱くなります。
*表面の温度が上昇すると、表面のトラップ蒸気泡の小さな空洞または欠陥(核生成部位)があります。
2。バブルフォーメーション:
*閉じ込められた蒸気は、表面温度が上昇すると膨張します。
*バブル内の蒸気圧が周囲の液体圧を超えると、バブルは核生成部位から剥離し、液体に上がります。
3。バブルダンス:
*バブルが上昇すると、涼しい液体に遭遇し、部分的に凝縮する可能性があります。
*このプロセスは、同じまたは異なる核生成部位で新しい泡が形成されると繰り返され、泡の連続的な流れにつながります。
核沸騰の重要な特性:
* 熱伝達率: バブルの形成と出発は、表面から効果的に熱を除去し、非常に効率的な熱伝達メカニズムにつながります。
* 安定して効率的: 熱流束が臨界値を下回っている限り、核沸騰は熱を伝達する安定した非常に効率的な方法を提供します。
* 特徴的な「チャタリング」サウンド: バブルの形成と出発は、しばしば「おしゃべり」と呼ばれる明確な音を作り出します。
なぜ核沸騰が重要ですか?
* 沸騰したお湯: それは、水がsstovetopまたはケトルで沸騰する最も一般的な方法です。
* 産業プロセス: 発電所、化学反応器、熱交換器など、多くの産業用途では重要です。
* 冷却システム: 電子コンポーネントやその他のデバイスを冷却するために使用されます。
核沸騰を超えて:
熱流束がさらに増加するにつれて、沸騰プロセスは移動のような他のレジームに移行できます およびフィルムボイリング 。これらのレジームは、熱伝達の効率が低く、一部のアプリケーションでは有害な場合があります。
多くのエンジニアリングアプリケーションにとって核沸騰を理解することは重要であり、さまざまなプロセスの効率的な熱伝達と最適化を可能にします。