Boiling Modes of Helium II on a Cylindrical Heater Inside a Porous Structure

Yu. Yu. Puzina; Пузина Ю. Ю.; A. P. Kryukov; Крюков А. П.

doi:10.31857/S0040364423030171

Boiling Modes of Helium II on a Cylindrical Heater Inside a Porous Structure

Authors: Puzina Y.Y.¹, Kryukov A.P.¹
Affiliations:
1. National Research University MPEI
Issue: Vol 61, No 4 (2023)
Pages: 619-624
Section: Articles
URL: https://journal-vniispk.ru/0040-3644/article/view/232759
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364423030171
ID: 232759

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Experimental data on the study of boiling of superfluid helium (helium II) on a cylindrical heater inside a porous structure are considered. Based on an analysis of video recordings, the heat and mass transfer modes characterized by significant modification of the shape of the phase interface are classified. The values of heat fluxes and heater temperatures are presented, and the degree of nonequilibrium of the corresponding transfer processes is assessed.

About the authors

Yu. Yu. Puzina

National Research University MPEI

Email: Puzina2006@inbox.ru
Moscow, Russia

A. P. Kryukov

National Research University MPEI

Author for correspondence.
Email: KryukovAP@mail.ru
Moscow, Russia

References

Arend I., Li Y.Z., Liiders K., Ruppert U. Heat Flux Investigations on Wires Coated with Porous Insulation in Superfluid Helium // Cryogenics. 1996. V. 36. P. 215.
Takada S., Murakami M., Kimura N. Heat Transfer Characteristics of Four Film Boiling Modes Around a Horizontal Cylindrical Heater in He II // AIP Conf. Proc.: Transac. Cryogenic Engineering Conf.–CEC: Adv. Cryog. Eng. 28 June–2 July 2009, Tucson, Arizona. 2010. V. 1218. P. 1355.
Takada S., Kimura N., Pietrowicz S., Grunt K., Murakami M., Okamura T. Visualization of He II Boiling Process under the Microgravity Condition for 4.7 s by Using a Drop Tower Experiment // Cryogenics. 2018. V. 89. P. 157.
Спиридонов А.Г. Экспериментальное исследование теплоотдачи к сверхтекучему гелию. Дис. … канд. тех. наук. М.: МЭИ, 1981. 168 с.
Лабунцов Д.А., Аметистов Е.В., Спиридонов А.Г. Исследование пленочного режима кипения сверхтекучего гелия (He-II) // Теплоэнергетика. 1981. № 4. С. 18.
Левченко А.А., Межов-Деглин Л.П., Пельменёв А.А. Низкотемпературная вставка для изучения явлений на поверхности сверхтекучего гелия // ПТЭ. 2016. № 6. С. 133.
Усов Ю.А. Юбилейный год реализации метода получения сверхнизких температур путем растворения 3He в 4He // Новости ОИЯИ. 2016. № 4. С. 20.
Кондаурова Л.П., Немировский С.К. Численное исследование эволюции интенсивных волн второго звука в турбулентном сверхтекучем гелии // Теплофизика и аэромеханика. 2008. Т. 15. № 2. С. 237.
Султанова М.Р., Левченко А.А., Ремизов И.А. Регистрация вихревого движения в объеме сверхтекучего гелия по инжектированным зарядам // Наноиндустрия. 2021. Т. 14. № 56. С. 288.
Крюков А.П., Пузина Ю.Ю. Подавление колебаний границы раздела фаз пар–жидкость при кипении сверхтекучего гелия внутри пористого тела // ИФЖ. 2013. Т. 86. № 1. С. 24.
Крюков А.П., Королев П.В., Пузина Ю.Ю. Экспериментальное исследование кипения He-II внутри пористого тела // ПМТФ. 2017. № 4. С. 126.
Korolyov P.V., Kryukov A.P., Puzina Yu.Yu., Yachevsky I.A. The Formation of a Closed Vapor Film During the Boiling of Helium II on a Cylindrical Heater inside the Porous Structure // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1675. 012059.
Королев П.В., Крюков А.П., Пузина Ю.Ю. Конструкция экспериментальной ячейки для исследования кипения гелия-II в условиях невесомости // Вопросы электромеханики. Тр. НПП ВНИИЭМ. 2012. Т. 130. № 5. С. 43.
Filippov Yu.P., Miklyaev V.V. A Comparison of Two Kinds of TVO Cryogenic Temperature Sensors // Cryogenics. 2019. V. 100. P. 85.
Gorter C.J., Mellink J.H. On the Irreversible Processes in Liquid Helium II // Physica. 1949. V. 15. № 3/4. P. 285.
Григорьев В.С., Жилин В.Г., Зейгарник Ю.А., Ивочкин Ю.П., Глазков В.В., Синкевич О.А. Поведение паровой пленки на сильно перегретой поверхности, погруженной в недогретую воду // ТВТ. 2005. Т. 43. № 5. С. 100.
Duplyankin R.A., Glazkov V.V., Sinkevich O.A., Ivochkin Y.P., Kubrikov K.G. Subcooled Pool Film Boiling Heat Transfer from Sphere: Experiment and Modelling // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1683. 022093.
Yagov V.V., Zabirov A.R., Kaban’kov O.N., Minko M.V. Heat Transfer During Cooling of High Temperature Spheres in Subcooled Water at Different Pressures // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 110. P. 219.
Двайер О. Теплообмен при кипении жидких металлов. М.: Наука, 1980.
Муратова Т.М., Лабунцов Д.А. Кинетический анализ процессов испарения и конденсации // ТВТ. 1969. Т. 7. № 5. С. 959.
Puzina Yu.Yu., Kryukov A.P., Yachevsky I.A. Determination of the Vapor Film Thickness at Steady Superfluid Helium Film Boiling // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1359. 012050.
Королев П.В., Крюков А.П. Описание теплопереноса через цилиндрическую межфазную поверхность жидкость–пар // ТВТ. 2016. V. 54. № 1. С. 73.
Крюков А.П., Ястребов А.К. Анализ процессов переноса в паровой пленке при взаимодействии сильно нагретого тела с холодной жидкостью // ТВТ. 2003. Т. 41. № 5. С. 771.
Ястребов А.К., Крюков А.П. Тепломассоперенос через пленку пара с учетом движения межфазной поверхности жидкость–пар и роста температуры границы раздела фаз // ТВТ. 2006. Т. 44. № 4. С. 560.