DSC00080 (18)

_Waala rośnie ilość miejsc czynnych, zjawiają się nowe miejsca wytwarzające coraz drobniejsze pęcherzyki. •

Z chwilą gdy pęcherzyk wytworzy się przy powierzchni ściany - zaczyn rosnąć, gdyż zwiększenie się jego rozmiarów Dowodu je zmniejszanie się nadciśnienia /ciśnienie nad po — wierzchnią wklęsłą jest niższe nad płaską/, a wskutek tego para wewnątrz niego staje się nienasycona w stosunku do otaczającej cieczy; ciecz zatem odparowuje do wewnątrz pęcherzyka. Wzrost pęcherzyka powoduje zwiększenie wyporu, który w pewnym momencie przewyższa siły powierzchni owe, utrzymujące pęcherzyk u por.lerzchni ścianki grzejnej. Według Jacoba proces formowania i wzrostu pęcherzyka u ściany grzejnej trwa około 1/40 sek, po czym pęcherzyk odrywa się i wędruje ku powierzchni. W tym czasie pęcherzyk rośnie dalej, a po upływie około 1/80 sek w tym samym miejscu powstaje następny pęche -

2.5.5. Współczynniki przenikania ciepła przy wrzeniu

Weźmy pod uwagę oddawanie ciepła przez ściankę do wrzącej cieczy. Ilość ciepła oddawaną na jednostkę powierzchni ściany grzejnej można wyrazić wzorem

gdzie: <* - współczynnik konwekcji;

nt - różnica temperatury ścianki i pary nad wrzącą cieczą.

Współczynnik konwekcji przy wrzeniu ■zalety od tylu zmiennych, że dotąd praktycznie nie zdołano ustalić równań choćby w przybliżeniu ujmujących jego wartość. Stwierdzono jednakże, że jak i Pt wyraźnie zmieniają się w zależności od At. Zmiany te mają charakter ciągły a niekiedy i skokowy. Przede wszystkim przy małych różnicach a t współczynnik oc ma wartość niewielką. Początkowo wzrost A t powoduje również nieznaczny wzrost -S- i nieznaczny wzrost oc • Wrzenie jest powolne, powstaje jedynie niewielka ilość pęcherzyków pary. O przenikaniu

ciepła decyduje konwekcja naturalna i jej prawa wyrażone np» równaniem

Nu = 0,54 /Pr.Gr/¹'⁴

Następnie w miarę wzrostu a t, gwałtownie rośnie <* , a zatem i -p-, a to dlatego, że wzrasta ilość miejsc aktywnych i

cc

s_

F

ilość pęcherzyków. Ponadto ciecz jest silnie mieszana pęcherzykami pary, co z kolei polepsza konwekcję. Proces ten nazywamy

Q1 1    10

Bys.49• Oddawanie ciepła przy wrzeniu.

100 1000

’^Lkr

wrzeniem pęcherzykowym. Gdy At dalej rośnie, to w pewnym momencie, po osiągnięciu maksimum, następuje spadek wymiany ciepła, zmniejsza się zarówno jak i oc . Dzieje się to dlatego, że znaczną część powierzchni grzejnej zajmuje źle przewodząca ciepło

warstwa pary. go.

Jest to okres wrzenia warstewkowego nietrwałe-

Wreszcie przy dalszym powiększaniu a t, warstwa pary w sposób trwały pokrywa powierzchnię grzejną i «- pozostaje stałe, ale niewysokie. Ciepło przenikające przez ścianę będzie jednak wzrastać wskutek zwiększania się At.

Dla procesu wrzenia wody można sporządzić następujące zestawienie wartości oc w zależności od A t:

At < 5°C    odpowiada konwekcji oc <1000 kcal/m^.h»°C

swobodnej

At od5°C425°C wrzenie pęcherzykowe oc- 10^-40.10^

A t = 25°C    obciążenie krytyczne c<^_BT - 40.10^

At >. 25°C    wrzenie warstewkowe oc 2.10^

77