Forrásos hőátadás
Forrásos hőátadás Forrás feltétele: a folyadék hőmérséklete nagyobb legyen, mint a nyomásához tartozó telítési hőmérséklet. Forrás esetei: nagy térfogatban történő forralás aláhűtött folyadékot fűtő felületen forrás csőben áramlás során forrás csőköteg külső felületein expanziós kigőzölgés (nem hőközlés)
Jellegzetes (ipari) gőzfejlesztő (gőzkazán)
Nagy térfogatban történő forralás folyadék hőmérséklet x T-Ts Gőz 10 K 5 zavart zóna Folyadék Folyadék Gőz x cm 5
Nukiyama-kisérlet: 1934 króm-nikkel és platina huzal, telített víz (1 bar)
A forrás fázisai Természetes áramlás: nincsenek buborékok, túlhevítettség alacsony
A forrás fázisai Buborékos forrás 1.: különálló buborékok
Víz buborékos forrása különálló buborékok
A forrás fázisai Buborékos forrás 2.: intenzív buborékos forrás összeálló „buborékcsövek” „gőz jet”
Intenzív buborékos forrás (metanol, benzol)
A forrás fázisai Átmeneti vagy instabil film forrás: leszakadó/újraképződő gőzfilm hősokk a felüleleten
Átmeneti vagy instabil film forrás (aceton)
A forrás fázisai Stabil film forrás: folyamatos gőzfilm, sugárzás
Stabil film forrás (aceton)
Forrás függőleges csőben áramlásnál buborékos áramlás dugós habzó gyűrűs permet
7 6 5 4 3 2 1
buborékos, gyöngyös (7) gőzdugós áramlás (6) sima felszínű rétegezett (1) hullámos felszínű rétegezett (2) hullámos, tajtékos, torlódó (5) gyűrűs áramlás (3) permetes áramlás (4)
A buborékképződési pontok
A hőátadási tényezőt a fallal érintkező vékony folyadékrétegben lejátszódó folyamatok határozzák meg. Tapasztalat szerint a folyadék réteg magassága érdemben nem befolyásolja a hőátadás mértékét. Alapvető szerepe a buborék képződés mechanizmusának van. A gőzbuborékok kritikus sugara: r= néhány mikrométer A fűtőfelület nem tökéletesen sima nukleációs középpontok. 10-100 Hz
Empirikus formulák Roshenow-féle képlet (buborékos forrás) Kutateladze és Zuber -féle képlet (kritikus hőterhelés)
Empirikus formulák Stabil film forrás konvekció és hővezetés hősugárzás