答:沸騰換熱是變相流體換熱的一種。
工質在飽和溫度下吸收熱量由液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為汽化。沸騰換熱是伴隨相變的對流換熱,在制冷系統(tǒng)中,蒸發(fā)器的主要換熱方式就是沸騰換熱。壓縮空氣冷凍式干燥機中,壓縮空氣就是在蒸發(fā)器中被制冷劑沸騰換熱所產(chǎn)生的冷量進行冷卻的。
當壁溫 高于液體(通常是液態(tài)下的制冷劑)的飽和溫度 時,就會發(fā)生液體的沸騰吸熱現(xiàn)象。沸騰的特征是液體內部不斷地產(chǎn)生氣泡,這些氣泡在換熱表面上的某些地方(稱為汽化核心)不斷產(chǎn)生、長大,脫離壁面,并穿過液體層進入上部的氣相空間,使換熱表面和液體內部都受到強烈擾動。對于同一種流體而言,沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)一般要比無相變的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)高得多,例如常壓下,水的沸騰對流傳熱系數(shù)可達5×104W/m2,而強制對流時的換熱系數(shù)最高才為104W/(m2·℃)。
沸騰分為大容器沸騰(也稱池內沸騰)和管內沸騰兩種。
答:制冷系統(tǒng)中制冷劑(氟利昂)在蒸發(fā)器里的沸騰,屬于典型的管內沸騰。由于受沸騰空間的限制,使沸騰產(chǎn)生的制冷劑蒸汽和液體混合在一起,構成了氣液兩相混合物,因此制冷系統(tǒng)的管內沸騰涉及到管內兩相流動問題。
剛進入管內的制冷劑液體溫度低于飽和溫度,這時流體與管壁之間的換熱是液體對流換熱;之后液體在壁面附近被加熱到飽和溫度 ,此時管壁上有氣泡產(chǎn)生,屬于過冷沸騰;……