池核沸騰

池核沸騰別稱“大容器沸騰”，指加熱表面沉浸在無巨觀流速的液體內部時所發生的 一類沸騰換熱現象。池核沸騰現象在工業設備中是常見的，如在電氣鍋爐、各種蒸發器以及其它大容器沸騰設備中，都存在這種換熱過程。

基本介紹

• 中文名：池核沸騰
• 外文名：pool boiling
• 別名：大容器沸騰
• 類別：沸騰傳熱
• 學科：熱力工程

沸騰傳熱

由傳熱學可知，沸騰換熱可以分為池核沸騰換熱和強制對流沸騰換熱兩類。池核沸騰換熱是指沉浸在無巨觀流速的液體表面下的換熱面發生沸騰現象時的換熱工況。此時，換熱面上生成的汽泡可脫離換熱面，自由浮升，而液體由於自然對流和汽泡擾動也產生複雜的運動。當液體在壓差作用下，以一定流速流過管道，並在管道換熱面上發生沸騰時的換熱過程，稱為強制對流沸騰換熱。

在強制對流沸騰換熱過程中，換熱面上產生的汽泡不能自由浮升。此時，由於液體流速的作用，汽泡被迫與液體一起流動，出現各種複雜的氣液兩相流流動結構．因而，與大容器沸騰換熱過程相比，強制對流沸騰的機理更為複雜。

機理特徵

池核沸騰主要特徵是： 從加熱表面上產生的汽泡都能脫離該表面而自由往上浮升，液體的運動完全依靠自然對流和汽泡擾動的作用而引起。

與強制對流沸騰相比， 其機理稍為簡單，換熱強度相對較弱。按液體主流溫度是否達到飽和溫度，有大容器飽和沸騰和大容器 過冷沸騰兩種；按所產生汽泡的形態不同，則有大容器泡核沸騰和大容器膜態沸騰之分。

分類

池核沸騰有過冷沸騰和飽和沸騰之分。當液體主流溫度低於相應壓力下的飽和溫度而換熱面壁溫已超過飽和溫度時，在換熱面上也會產生汽泡，發生沸騰現象。但是在換熱面上產生的汽泡還沒有脫離換熱面時，或者是在脫離換熱面後，又會在低於飽和溫度的過冷液體中被重新凝結成液體，這種沸騰現象稱為過冷沸騰。

當液體主流溫度超過飽和溫度，換熱面上產生的汽泡不再被液體重新凝結的沸騰現象，稱為飽和沸騰。

套用

池核沸騰現象在工業設備中是常見的，如在電氣鍋爐、各種蒸發器以及其它大容器沸騰設備中，都存在這種換熱過程。

大容器沸騰的原理廣泛套用於各種自然循環鍋爐的水冷壁、單管和多管(管束)式蒸汽發生器、電加熱器以及壓水堆的穩壓器等方面。