끓는 위기는 무엇입니까?
끓는 동안, 가열 된 표면에서 액체로의 열 전달은 증기의 기포가 표면에 형성되도록한다. 열 플럭스가 증가함에 따라 기포가 커지고 합쳐져 표면적의 더 큰 부분을 덮습니다. 특정 지점에서, 표면에 대한 액체 공급은 불충분 해져 건조 패치가 형성되게한다. 이 건조 패치는 가열 된 표면과 액체 사이의 장벽을 생성하여 열 전달 효율을 크게 줄이고 과열 및 표면에 손상 될 수 있습니다.
끓는 위기는 표면 온도의 급격한 증가를 특징으로하며 열유속은 일정하게 유지되거나 심지어 감소합니다. 이 현상은 종종 빠른 증기 생성, 압력 변동 및 소음 및 진동 증가를 동반합니다.
끓는 위기의 메커니즘
시스템의 특정 조건에 따라 끓는 위기로 이어질 수있는 몇 가지 메커니즘이 있습니다.
1. 핵 비등 위기 :이것은 표면 온도가 빠른 버블 형성을지지 할만 큼 충분히 높아서 증기가 액체 흐름을 차단하고 건조한 지점을 생성 할 때 발생합니다.
2. 영화 끓는 위기 :이것은 가열 된 표면에 안정적인 증기막이 형성되어 액체가 표면을 다시 뿌리는 것을 방지하고 심각한 열 전달 분해를 초래할 때 발생합니다.
3. 흐름 체제로 인한 끓는 위기 :이것은 유체 흐름 패턴의 변화로 인해 발생하여 액체 기아 및 건조 영역을 유발합니다.
끓는 위기를 피하기
끓는 위기를 피하려면 가열 된 표면의 적절한 액체 공급과 습윤을 유지해야합니다. 이것은 다양한 측정을 통해 달성 될 수 있습니다.
1. 적절한 시스템 설계 :충분한 열 전달 표면적, 적절한 유량 및 최적의 흐름 경로를 갖는 시스템을 설계하면 증기의 축적을 방지하고 건조 위험을 줄입니다.
2. 표면 처리 :액체 확산을 촉진하는 거친 표면 또는 코팅을 사용하는 것과 같은 습윤성을 향상시키기 위해 표면 특성을 수정하면 끓는 열전달을 향상시키고 끓는 위기의 가능성을 줄일 수 있습니다.
3. 흐름 제어 :균일 한 액체 유량 분포를 보장하고, 흐름 정체를 피하고, 유체 속도를 최적화하면 가열 된 표면에서 안정적인 액체 필름을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
4. 압력 제어 :더 높은 압력으로 시스템을 작동하면 액체의 비등점이 증가하여 끓는 데 덜 취약합니다.
5. 온도 제어 :끓는 위기를 예방하는 데 과도한 증기 생성 및 건조를 피하기 위해 표면 온도를 제한하는 것이 중요합니다.
끓는 위기의 메커니즘을 이해하고이를 피하기위한 효과적인 전략을 구현함으로써 엔지니어는 끓여서 증발 과정과 관련된 시스템의 신뢰할 수 있고 효율적인 운영을 보장 할 수 있습니다.
