Boiling of Liquid Subcooled to Saturation Temperature in Channels as a Method for Removal of Ultimate Heat Fluxes


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The results of a comprehensive experimental study of the boiling of water subcooled to the saturation temperature in a channel are presented. This technology is used to remove extreme heat fluxes in modern equipment. An emphasis is placed on the study of the characteristics of vapor bubbles, their changes under the effect of various regime factors, and characteristics of the heating surface. For the realization of the goals, a high-speed video of the process was used. Experiments were carried out with distilled deaerated water at atmospheric pressure, heat flux densities of up to q = 8 MW/m2, subcooling of the liquid to the saturation temperature of Δts = 30–80°C, and the flow velocity of the liquid of up to w = 0.7 m/s. Smooth and structured surfaces with coatings, most of which were produced by microarc oxidation, were used in the experiments. Significant subcooling of the liquid to the saturation temperature is shown to cause a deep deactivation of the active nucleation cites after the collapse of the vapor bubble and spatial and temporal randomness of the distribution of the nucleation cites over the heating surface. The bubble size distribution, the density of nucleation cites that is approximately proportional to the heat flux density, the bubble lifetime, and the duration of individual stages of its life cycle are determined. A picture of the bubble collapse is clarified. The subcooling of the coolant to the saturation temperature is shown to be the strongest among the parameters that determine the boiling of the subcooled liquid. The phenomenological Snyder–Bergles model of the boiling process was established to agree best with the measurement results. Such engineering aspects of the problem as the choice of limiting design parameters of the cooling system and the use of coatings for boiling enhancement of a subcooled coolant are considered.

Об авторах

N. Vasil’ev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Bauman Moscow State Technical University

Email: zeigar@oivtran.ru
Россия, Moscow, 125412; Moscow, 105005

Yu. Zeigarnik

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: zeigar@oivtran.ru
Россия, Moscow, 125412

K. Khodakov

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: zeigar@oivtran.ru
Россия, Moscow, 125412

I. Maslakova

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: zeigar@oivtran.ru
Россия, Moscow, 125412

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».