Юный техник 1977-09, страница 35

воды и теплоту парообразования, то получается, что охлаждение кипятком снижает расход воды в 7—8 раз. В результате снижается мощность насосов, экономится энергия на перекачку.

Немецкий инженер Карл Руд-коп пытался использовать кипящую воду для охлаждения генераторных ламп, но потерпел неудачу. Лампы одна за другой выходили из строя. Лишь два десятка лет назад эту проблему удалось решить. И заметный вклад

есь внесли советские исследователи, руководимые харьковским ученым Сергеем Александровичем Тиктиным. Что же удалось выяснить ученым?

Оказывается, тонкий слой жид-I кости у поверхности нагревателя ' слегка перегрет по отношению к температуре кипения. В этом «кругом кипятке» зарождаются и растут пузырьки пара (рис. 1). Чем выше перегрев, тем интенсивнее парообразование, и пузырьки сливаются в вертикальные столбики пара. Затем они объединяются, образуя своеобразные «грибы», питающиеся паром через ножки, тянущиеся к нагревателю.

ДЛЯ ВОДЫ для ВОАЫ\

Затем «ножки» паровых образований слипаются, непосредственный контакт жидкости с нагревателем нарушается и испарение

переходит на границу пара и жидкости. Темпы парообразования замедляются, так как слой пара ухудшает теплопередачу. Ведь теплопроводность водяного пара почти в тысячу раз меньше, чем воды. При некотором перегреве поверхность нагревателя сплошь покрывается отдельными паровыми облачками. Дальнейшее увеличение перегрева приводит к резкому падению интенсивности кипения и теплового потока от нагревателя. Эту стадию называют «переходным кипением». Его характерная черта — неустойчивость паровой пленки на поверхности нагревателя. Из-за уменьшившейся теплоотдачи температура нагревателя повышается, перегрев растет. Поэтому быстро наступает следующий, третий режим кипения — поверхность нагрева отделяется от жидкости уже не облачками, а сплошной пленкой пара. Процесс кипения стабилизируется. Теплопроводность пара мала, поэтому здесь малы и тепловой поток в жидкости, и интенсивность кипения. Этот режим называют «пленочным кипением». Именно он соответствует «сфероидальному кипению», наблюдавшемуся Лей-денфростом.

ОХЛАЖДЕНИЕ КИПЯТКОМ

По теории получается, что температура, при которой в сплошной массе воды может возникнуть «разрыв» в виде пузырька пара, должна превышать 1000 градусов Однако реальная вода закипает при 100° С. В отличие от идеальной жидкости, с которой имеют дело теоретики, в воде содержатся пузырьки растворенных газов и твердые частички. Работа обра-еования на них пузырьков значительно снижается. Однажды ученые проделали такой опыт. Хорошо очищенную воду выдерживали длительное время под большим давлением, чтобы содержащиеся в ней газы полностью растворились. После этого воду можно было на-

3 «Юный техник» № 9

33