Экспериментальное изучение кинетики вскипания и границы перегрева н-гексана в жестких порошковых структурах
А.Л. Гурашкин, С.А. Перминов, Г.В. Ермаков
Институт теплофизики УрО РАН, Екатеринбург
Страницы: 641-650
Аннотация
Описана экспериментальная установка и приведены результаты измерений среднего времени ожидания вскипания перегретого н-гексана в жестких структурах из порошкообразных активированного угля, целлюлозы и силикагеля в зависимости от температуры при атмосферном давлении. Измерениям предшествовала “приработка” ячейки с наполнителем, состоящая для разных наполнителей от 600 до 1000 вскипаний. Предложен новый способ анализа “приработки”, который заключается в сравнении усредненного потока (частоты) зародышеобразования по времени, полученного из обработки экспериментальных данных, с частотой зародышеобразования, рассчитанной из экспоненциального распределения. К концу “приработки” для силикагеля средний эмпирический поток уменьшается в 4 раза относительно экспоненциального. Для активированного угля и целлюлозы указанные потоки отличаются друг от друга на 20 %. При этом эмпирический поток всегда оказывается нестационарным. Для н-гексана в изучаемых системах граница перегрева составляет Tn /Tкр @ 0,874, против Tn /Tкр @ 0,883 для н-пентана в системах с наполнителями в виде порошка никеля, спеченного пористого никеля с размером гранул 1,5 и 5,0 мкм и в присутствии гладкой медной пластинки. Средние времена ожидания вскипания н-гексана при низких приведенных температурах также оказываются существенно ниже, чем у н-пентана. Времена ожидания очень близки у всех систем в области температур Tn /Tкр @ 0,860÷0,874 (плато). Таким образом, уменьшение количества перегреваемой жидкости и дробление ее на малые жидкостные элементы не приводят к увеличению времени жизни жидкости в состоянии перегрева и температуры ее достижимого перегрева, как можно было бы ожидать на основании классической теории гомогенного зародышеобразования.
|