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Some peculiarities of heat transfer crisis in salkali metals boiling under free convection

1973; Elsevier BV; Volume: 16; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(73)90084-7

1879-2189

S. S. Kutateladze, V.N. Moskvicheva, G.I. Bobrovich, N.N. Mamontova, B. P. Avksentyuk,

Solidification and crystal growth phenomena

The experiments described are carried out at low pressures from 0.01 to 2.4 bar in boiling caesium, potassium and benzene under free convection. Existence of a new mode of heat transfer crisis is distinctly found, which consists in a direct transition from a regime of usual “single-phase” heat convection to film boiling missing nucleate boiling. Critical heat fluxes in stable and unstable nucleate boiling are determined. The transition from unstable boiling to film boiling via free “single-phase” heat convection is found possible. Wall temperatures of the working section and heat fluxes were measured experimentally and boiling of metals was visualized by the X-rays examination. Les expériences décrites ici ont été menées sous de basses pressions variant de 0,01 à 2,4 bar dans du césium, du potassium et du benzène en ébullition sous convection naturelle. On a trouvé l'existence d'un nouveau mode de crise du transfert thermique qui consiste en une transition directe entre un régime de convection thermique usuelle “à phase unique” et une ebullition en film et ce sans ébullition nucléée. On a déterminé des flux de chaleur critiques dans l'ébullition nucléée stable et instable. La transition entre l'ébullition instable et l'ébullition en film par la voie de convection thermique naturelle “à phase unique” est possible. Les températures pariétales de la section de travail et les flux thermiques ont été mesurés expérimentalement et l'ébullition des métaux a été visualisée par examen aux rayons x. Die beschriebenen Experimente wurden bei niedrigen Drücken von 0,01 bis 2,4 bar mit siedendem Caesium, Kalium und Benzol bei freier Konvektion durchgeführt. Eine neue Art der Wärmeübergangskrisis wurde deutlich festgestellt. Sie stellt sich dar als ein direkter Übergang vom Regime der gewöhnlichen einphasigen Konvektion zum Filmsieden, ohne Auftreten von Blasensieden. Für stabiles und instabiles Blasensieden wurden die kritischen Wärmeströme bestimmt. Der Übergang vom instabilen Sieden über den Zustand der einphasigen Konvektion zum Filmsieden ist möglich. Wandtemperaturen der Arbeitsstrecke und Wärmestromdichten wurden experimentel bestimmt. Der Siedevorgang der Metalle wurde mit Hilfe von Röntgenstrahlen sichtbar gemacht. Oпиc;ывa;e;мыe; экc;пe;p;имe;нты пp;o;вo;дилиc;ь пp;и низкич дa;влe;нияч o;т 0,01 дo; 2,4: бa;p;a; пp;и кипe;нии цe;зия, кa;лия и бe;нзo;лa; в y;c;лo;вияч c;вo;бo;днo;й кo;нвe;кции. Oтч;e;тливo; o;бнa;p;y;зe;нo; c;y;щe;c;твo;вa;ниe; нo;вo;гo; типa; кp;изицa; тe;плo;o;бмe;нa;, зa;ключ;a;ющe;гo;c;я в нe;пo;c;p;e;дc;твe;ннo;м пe;p;e;чo;дe; o;т p;e;зимa; o;быч;нo;й ⪡o;днo;фa;знo;й⪢ тe;плo;вo;й кo;нвe;кции к плe;нo;ч;нo;мy; кипe;нию, минy;я p;e;зим пy;зыp;ькo;вo;гo; кипe;ния. Oпp;e;дe;лe;ны кp;итич;e;c;киe; тe;плo;выe; пo;тo;ки тa;кзe; в y;c;лo;вияч y;c;тo;йч;ивo;гo; и нe;y;c;тo;йч;ивo;гo; пy;зыp;ькo;вo;гo; кипe;пия. Oбнa;p;y;зe;нo;, ч;тo; вo;змo;зe;н пe;p;e;чo;д o;т p;e;зимa; нe;y;c;тo;йч;ивo;гo; кипe;ния к p;e;зимy; плe;нo;y;нo;гo; кипe;ния ч;e;p;e;з p;e;зим c;вo;бo;днo;й ⪡o;днo;фa;знo;й⪢ тe;плo;вo;й кo;нвe;кции. B o;пытa;ч пp;o;вo;дилиc;ь измe;p;e;ния тe;мпe;p;a;тy;p; c;тe;нки p;a;бo;ч;e;гo; y;ч;a;c;ткa; и тe;плo;выч пo;тo;кo;в, a; тa;кзe; визy;a;льныe; нa;блюдe;ния кипe;ния мe;тa;ллa; в p;e;нтгe;нo;вc;кич лy;ч;a;ч.