Некоторые особенности кипения недогретого диэлектрического хладона R113

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлены выявленные с помощью обобщения имеющихся и полученных новых экспериментальных данных особенности пузырькового кипения недогретого диэлектрического хладона R113 по сравнению с водой. Эксперименты проводились при атмосферном давлении в диапазонах недогревов до температуры насыщения ∆ t нед = 28–45 ° С и массовой скорости ρ w = 0–1500 кг/(м 2 с). Основным методом визуализации и регистрации характеристик течения являлась высокоскоростная съемка с частотой кадров до 50 кГц. Обнаружено отсутствие наблюдавшихся при кипении недогретой воды механизмов деактивации центров парообразования и отвода тепла от поверхности пузыря на стадии его роста нестационарной теплопроводностью при перемещающейся границе раздела фаз. Показаны более благоприятные по сравнению с водой условия для накопления паровой фазы в ядре потока.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Н. В. Васильев

Объединенный институт высоких температур РАН

Author for correspondence.
Email: nikvikvas@mail.ru
Russian Federation, г. Москва

Ю. А. Зейгарник

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: nikvikvas@mail.ru
Russian Federation, г. Москва

С. Н. Вавилов

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: nikvikvas@mail.ru
Russian Federation, г. Москва

References

  1. Павленко А.Н. Кипение в публикациях ТВТ: от базовых механизмов к разработке методов управления потоками для интенсификации теплообмена // ТВТ. 2023. Т. 61. № 6. С. 807.
  2. Володин О.А., Печеркин Н.И., Павленко А.Н. Интенсификация теплообмена при кипении и испарении жидкостей на модифицированных поверхностях // ТВТ. 2021. Т. 59. № 2. С. 280.
  3. Вараксин А.Ю. Гидрогазодинамика и теплофизика двухфазных потоков с твердыми частицами, каплями и пузырями // ТВТ. 2023. Т. 61. № 6. С. 926.
  4. Васильев Н.В., Зейгарник Ю.А., Ходаков К.А. Кипение при вынужденном течении недогретой жидкости как метод отвода высоких тепловых потоков (обзор). Ч. 1. Характеристики, механизм и модель процесса, теплоотдача и гидравлическое сопротивление // Теплоэнергетика. 2022. № 4. С. 3.
  5. Mudawar I., Bowers M.B. Ultra-high Critical Heat Flux (CHF) for Subcooled Water Flow Boiling – I: CHF Data and Parametric Effects for Small Diameter Tubes // Int. J. Heat Mass Transfer. 1999. V. 42. № 8. P. 1405.
  6. Дедов А.В. Критические тепловые нагрузки при кипении в недогретом потоке // Теплоэнергетика. 2010. № 3. С. 2.
  7. Васильев Н.В., Зейгарник Ю.А., Ходаков К.А., Вавилов С.Н. Паровые агломераты и сухие пятна как предвестники кризиса кипения недогретой жидкости в канале // ТВТ. 2021. Т. 59. № 3. С. 373.
  8. Snyder N.W., Robin T.T. Mass-transfer Model in Subcooled Nucleate Boiling // Trans. ASME. J. Heat Transfer. 1969. V. 91. № 3. P. 404.
  9. Васильев Н.В., Зейгарник Ю.А., Вавилов С.Н. Модификация феноменологической модели кипения недогретой жидкости // Теплоэнергетика. 2023. № 2. С. 90.
  10. Kharangate C.R., O’Neill L.E., Mudawar I., Hasan M.M., Nahra H.K., Balasubramaniam R., Hall N.R., Macner A.M., Mackey J.R. Effects of Subcooling and Two-phase Inlet on Flow Boiling Heat Transfer and Critical Heat Flux in a Horizontal Channel with One-sided and Double-sided Heating // Int. J. Heat Mass Transfer. 2015. V. 91. P. 1187.
  11. Maddox D.E. Mudawar I. Enhancement of Critical Heat Flux from High Power Microelectronic Heat Sources in a Flow Channel // Trans. ASME. J. Electron. Packag. 1990. V. 112. P. 241.
  12. Li Y., Fukuda K., Liu Q. Subcooled Boiling FC-72 in Vertical Low Diameter Tubes // Proc. 16th Int. Heat Transfer Conf. 2018. IHTC16-23064.
  13. Liang G., Mudawar I. Review of Channel Flow Boi-ling Enhancement by Surface Modification, and Instability Suppression Schemes // Int. J. Heat Mass Transfer. 2020. V. 146. P. 1.
  14. Bang I.C., Chang S.H., Baek W.P. Visualization of the Subcooled Flow Boiling of R-134a in a Vertical Rectangular Channel with an Electrically Heated Wall // Int. J. Heat Mass Transfer. 2004. V. 47. P. 4349.
  15. Bloch G., Muselmann W., Saier M., Sattelmayer T. A Phenomenological Study on Effects Leading to the Departure from Nucleate Boiling in Subcooled Flow Boiling // Int. J. Heat Mass Transfer. 2013. V. 67. P. 61.
  16. Васильев Н.В., Зейгарник Ю.А., Вавилов С.Н., Лиджиев Е.А. Эволюция и характеристики одиночных пузырей при кипении жидкости, недогретой до температуры насыщения: итоги экспериментального исследования // Вестник ОИВТ РАН. 2023. Т. 9. С. 23.
  17. Васильев Н.В., Вараксин А.Ю., Зейгарник Ю.А., Ходаков К.А., Эпельфельд А.В. Характеристики кипения воды, недогретой до температуры насыщения, на структурированных поверхностях // ТВТ. 2017. Т. 55. № 6. С. 712.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 2. Boiling of R113 freon subcooled to the saturation temperature at ∆ t week = 32°C, ρ w = 0, q = 43 kW/m 2 ; white arrows are vaporization centers.

Download (10KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Boiling of R113 freon subcooled to the saturation temperature at ∆ t week = 32°C, ρ w = 0, q = 43 kW/m 2 ; white arrows are vaporization centers.

Download (37KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences