Artigo Revisado por pares

Pool boiling heat transfer with mercury and mercury containing dissolved sodium

1968; Elsevier BV; Volume: 11; Issue: 12 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(68)90023-9

ISSN

1879-2189

Autores

Y. Lee,

Tópico(s)

Advanced Sensor Technologies Research

Resumo

Mercury was boiled from type 304 stainless-steel horizontal cylindrical heaters of 34-in/dia. with the system pressure varied from 24 to 1170 mm Hg, pool detph from 7 to 34 cm and sodium concentration from 0 to 0.232 wt%. Increasing system pressure increased the heat-transfer rate at a given condition in pure mercury and mercury containing more than 0.041% sodium; the inverse effect was observed at a sodium concentration of 0.0036%. The effect of pool depth was insignificant especially at high system pressure; local liquid temperatures exceeding the surface saturation value were detected only at great pool depths at low system pressure. Immersion up to 8 weeks had little effect on the type 304 S.S. mirror-finish heating element. Increasing sodium concentration has an adverse effect on the heat-transfer coefficient up to a certain level and then the trend changed. Up to 0.232 wt% of sodium addition in mercury did not raise the heattransfer rate above the comparable value for pure mercury. Boiling results were found reproducible on many spot checks after an initial period of operation of the apparatus. Du mercure a été mis en ebullition à partir de réchauffeurs cylindriques horizontaux en acier inoxydable du type 304 de 19 mm de diamètre avec une pression absolue dans le système variant de 24 à 1170 mmHg, une profondeur de réservoir de 7 à 34 cm et une concentration en sodium allant de 0 à 0,232 pour cent en poids. Le flux de chaleur augmentait avec la pression du système pour des conditions données dans le mercure pur et le mercure contenant plus de 0,041 pour cent de sodium; l'effet inverse de la profondeur du réservoir était négligeable spécialement à des pressions élevées du système; des températures locales du liquide dépassant la valeur de saturation à la surface ont été détectées seulement à de grandes profondeurs de réservoir pour une pression du système faible. Une immersion allant jusqu'à 8 semaines avait peu d'effet sur l'élément de chauffage du type 304 S.S. poli optiquement L'augmentation de la concentration en sodium avait un effet opposé sur le coefficient de transport de chaleur jusqu'à un certain niveau et alors la tendance se modifiait. Une addition de sodium au mercure jusqu'à 0,232 pour cent en poids n'augmentait pas le flux de chaleur au-dessus de la valeur comparable pour le mercure pur. Les résultats pour l'ébullition étaient reproductibles en effectuant de nombreux essais de vérification après une période initiale d'opération de l'appareil. Quecksilber wurde an zylindrischen Heizelementen aus Edelstahl der Qualität 304 mit einem Durchmesser von 19 mm zum Sieden gebracht. Der Systemdruck wurde von 24 bis 1170 mm Hg variiert. Die Eintauchtiefe der Heizelemente wurde zwischen 7 und 34 cm geändert und die Natrium Konzentration im Quecksilber schwankte zwischen 0 und 0,232 Gew.%. Steigender Systemdruck erhöhte die Wärmeübergangszahl für vorgegebene Bedingungen bei reinem Quecksilber und bei Quecksilber mit einem Zusatz von mehr als 0,041% Natrium; die umgekehrte Wirkung wurde beobachtet bei einer Natrium-Konzentration von 0,0036%. Die Wirkung der Eintauchtiefe war unwesentlich, besonders bei hohen Systemdrücken; örtliche Flüssigkeitstemperaturen die grosser waren als die Sättigungstemperaturen an der Oberfläche wurden nur bei grossen Eintauchtiefen und niedrigen Systemdrücken beobachtet. Die Eintauchzeit, bis zu 8 Wochen, zeigte geringe Wirkung an der polierten Oberfläche des aus dem Werkstoff 304 SS gefertigten Heizelements. Zunehmende Natriumkonzentration wirkte sich ungünstig auf die Wärmeübergangszahl aus bis zu einem bestimmten Gehalt. Von diesem Gehalt an änderte sich die Einflussrichtung. Bis zu einer Natriumkonzentration von 0,232 Gew.% im Quecksilber erhöht sich die Wärmeübergangszahl nicht über vergleichbare Werte mit reinem Quecksilber. Die Reproduzierbarkeit der Siedeergebnisse wurde nach einer anfänglichen Betriebszeit der Anlage durch viele, punktweise durchgeführte Kontrollversuche bestätigt.

Referência(s)