Кожокару Виктор Владимирович, главный инженер проекта
344082, г. Ростов-на-Дону, ул. М. Горького 11/43
Kozhokaru, Victor V., chief project engineer
344082, Rostov-on-Don, M. Gorky St., 11/43
Лыков Евгений Васильевич, доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Теплоэнергетика и прикладная гидромеханика»
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Lykov, Evgeny V., Dr.Sci. (Phys.-Math.), professor of the Heat Power Engineering and Applied Hydromechanics Department
344000, Rostov-on-Don, Gagarin sq., 1
Желонкина Елена Сергеевна, аспирантка кафедры «Теплоэнергетика и прикладная гидромеханика»
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Zhelonkina, Elena S., postgraduate of the Heat Power Engineering and Applied Hydromechanics Department
344000, Rostov-on-Don, Gagarin sq., 1
Introduction. Heating dynamics under binary mixtures pool boiling is considered. The work objective is to experimentally investigate the hysteresis on heat flux under the liquid binary mixtures boiling.
Materials and Methods. The experiments were conducted on a cylindrical heater which served as a resistance thermometer and a generated power. The heating was carried out by a quasisteady-state method. Binary liquid mixtures were the target of the research.
Research Results. The experiments result in obtaining boiling curves under the saturated and unsaturated boiling. On the generated heating and cooling curves, several specific areas are observed. The first is the area where heat exchange is carried out in a liquid through convection, and the second is the bubble boiling region where the hysteresis is detected by the heat flux. The liquid flashing is followed by the noise generation and a jump in the mean temperature of the heating surface. The hysteresis of heat transfer is found out on the curve α (Тст). The heating curve always passes below the cooling curve. That is, for the given heater temperature, the heat-transfer factor will always be greater under cooling than under heating. This fact is observed both under single and multiple heating and cooling. The boiling curve is two dependences q (Тст) and α (Тст) synchronously obtained in one experiment. The hysteresis of the heat-transfer coefficient is detected on the boiling curve under heating and cooling of the heater.
Discussion and Conclusions. Along with the hysteresis on the heat flux of the boiling mixtures, the hysteresis of the heattransfer coefficient is first detected. The cause of hysteresis on the heat flux is various heat-transfer values on the heating and cooling curves at any specified Тст. The heating dynamics shows that the heating curve, both for heat fluxes and for the heat-transfer factor, always passes at lower values of these quantities (q и α) than the cooling curve.
Введение. Статья посвящена изучению динамики нагрева при кипении бинарных смесей в большом объеме. Цель данной работы — экспериментально исследовать гистерезис по тепловому потоку при кипении бинарных смесей жидкости.
Материалы и методы. Эксперименты проводились на цилиндрическом нагревателе, который служил термометром сопротивления и датчиком выделяемой мощности. Нагрев производился квазистационарным методом. Объектом исследования были бинарные водные смеси жидкостей.
Результаты исследования. Результатом экспериментов стало получение кривых кипения при насыщенном и ненасыщенном кипении. На полученных кривых нагрева и охлаждения наблюдаются несколько характерных областей. Первая, где в жидкости теплообмен осуществлялся при помощи конвекции, и вторая — область пузырькового кипения, где обнаруживается гистерезис по тепловому потоку. Вскипание жидкости сопровождалось возникновением шума и «скачком» средней температуры поверхности нагрева. На кривой α(Тст) выявлен гистерезис теплоотдачи. Кривая нагрева проходит всегда ниже, чем кривая охлаждения. То есть при заданной температуре нагревателя коэффициент теплоотдачи всегда будет больше при охлаждении, чем при нагреве. Этот факт был обнаружен как при однократном, так и при многократных нагревах и охлаждениях. Кривая кипения — это две синхронно полученные в одном эксперименте зависимости q(Тст) и α(Тст). На кривой кипения обнаружен гистерезис коэффициента теплоотдачи при нагреве и охлаждении нагревателя.
Обсуждение и заключения. Наряду с гистерезисом по тепловому потоку кипящих смесей впервые обнаружен гистерезис коэффициента теплоотдачи. Причиной гистерезиса по тепловому потоку являются разные значения теплоотдачи на кривой нагрева и кривой охлаждения при любой заданной Тст. Динамика нагрева показывает, что кривая нагрева, как для тепловых потоков, так и для коэффициента теплоотдачи, проходит всегда при более низких значениях этих величин (q и α), чем кривая охлаждения.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.