|
|
Труды 4-й РНКТ (2006). Том 4. Кипение, кризисы кипения, закризисный теплообмен
Гурашкин А.Л., Ермаков Г.В., Перминов С.А.
Вскипание перегретого н-гексана в жестких структурах из нанопорошков
Институт теплофизики УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия
Аннотация
В работе описана экспериментальная установка и методика измерений среднего времени ожидания вскипания
сильно перегретого н-гексана в жестких структурах из
нанопорошков. Приведены результаты измерений в
структурах из Al2O3 и (Al+ Pb 0,2 % ат.) вдоль изобары
р? = 1 атм и изотермы T=440 K (для Al2O3). По наклону
изотермы в зависимости от давления с помощью формулы Журкова, записанной для перегретой жидкости, вычислены работа образования и объем зародыша, приводящего систему к разделению на макроскопические фазы.
Полученные величины отличаются от соответствующих
величин для гомогенной системы в зависимости от давления от 55 до 132 раз.
Заключение
С помощью описанной в работе установки получены экспериментальные данные о температурной
(изобары) и барической (изотермы) зависимости
среднего времени ожидания вскипания н-гексана в
жестких структурах из нанопорошков Al2O3 и
(Al+ Pb 0,2 % ат.) . Изобары близки к прямым линиям с существенно различным наклоном. Изотерма хорошо описывается экспоненциальной кривой.
Температурная граница достижимого перегрева при
атмосферном давлении оказывается весьма высокой
для таких сложных систем. Она составляет 442,2 K
для Al2O3 , что всего на 13…14 K ниже границы
перегрева в чистой стеклянной ячейке. Для
(Al+ Pb 0,2 % ат.) эта граница составляет 409,2 K,
что на 46…47 K ниже, чем в чистой ячейке.
С использованием формулы Журкова, записанной для перегретой жидкости, по данным, полученным при постоянстве температуры, вычислены работа образования и объем зародыша, приводящего
систему к разделению на макроскопические фазы.
Полученные величины отличаются от соответствующих величин для гомогенной системы при увеличении давления от 132 до 55 раз. Таким образом,
согласно критерию гомогенности вскипания жидкости, сформулированному в предыдущем докладе[9],
вскипание н-гексана в изученной наноструктуре не
является гомогенным, о чем свидетельствуют и другие показатели, например, снижение температуры
достижимого перегрева.
Авторы благодарят В.П. Скрипова за предложение обратиться к анализу изотермических зависимостей среднего времени ожидания вскипания перегретой жидкости от давления и за полезное обсуждение результатов, а также В.И. Кононенко, предоставившего для исследований образцы нанопорошков.
Работа выполнена при финансовой поддержке
РФФИ, проекты № 04-02-16285 и № НШ-905.2003.2
Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)
Следующая страница: Деев В.И., Куценко К.В., Лаврухин А.А., Тхей Лвин У, Харитонов В.С. Теплоотдача и кризис кипения воды при быстром нагреве теплоотдающей стенки
|
