
【化】 subcooled boiling
super-cooling
【化】 supercooling; undercooling
boil; bubble; seethe
【化】 boiling; bubbling
【医】 boiling; ebullience; ebullition
过冷沸腾(Subcooled Boiling)是指液体主体温度低于其当前压力对应的饱和温度(即处于过冷状态)时,在受热壁面附近发生的局部沸腾现象。其核心特征在于液体整体未达到饱和状态,但壁面温度已超过局部饱和温度,导致壁面处产生气泡。该现象在工程热物理与核能工程领域至关重要。
物理机制详解:
工程应用场景:
汉英术语对照表: | 中文术语 | 英文术语| 定义描述 | |------------------|---------------------------|--------------------------------------------------------------------------| | 过冷沸腾 | Subcooled Boiling | 过冷液体中受热壁面产生的局部沸腾现象| | 气泡冷凝 | Bubble Condensation | 气泡在过冷液体中因热质传递导致的溃灭过程| | 汽化核心 | Nucleation Site | 壁面表面促进气泡生成的微观凹坑或裂隙| | 热通量 | Heat Flux | 单位时间内通过单位面积传递的热量($q'' = frac{dQ}{dt cdot dA}$) | | 饱和温度 | Saturation Temperature| 液体在给定压力下发生相变的平衡温度|
注:关键定义参考ASME《Boiling and Condensation》技术规范及《核工程与设计》期刊对两相流机制的阐释。
过冷沸腾是流体在特定条件下发生的一种特殊沸腾现象,其核心特征为液体主体温度低于当前压力对应的饱和温度,但壁面温度高于饱和温度,导致局部汽化。以下为详细解释:
定义与基本条件
过冷沸腾(又称欠热沸腾或表面沸腾)指液体整体温度未达到饱和温度时,因受热表面温度过高而产生的局部沸腾现象。例如,液氮输送过程中,若管道壁面温度高于液氮的饱和温度,即使液体主体仍处于过冷状态,也会在壁面形成气泡。
物理机制
当壁面温度足够高时,热量直接传递到液体,部分能量用于加热液体,另一部分使液体汽化生成气泡。这些气泡脱离壁面后,可能在过冷液体中重新凝结消失。这一过程涉及气液两相流动,空泡份额的变化直接影响传热效率。
与饱和沸腾的区别
过冷沸腾中液体主体温度低于饱和温度,气泡仅在壁面附近短暂存在;而饱和沸腾时液体整体温度达到或超过饱和温度,气泡能持续生长并逸出液面。
应用领域
常见于低温流体(如液氮、液氧)的输送系统,以及核反应堆冷却、航天器热控等高科技领域。研究其特性对优化传热、防止设备损伤至关重要。
总结来看,过冷沸腾是工程热力学中的关键现象,需结合液体温度、压力及传热条件综合分析。如需进一步了解具体模型(如RPI模型)或实验数据,可参考流体力学相关文献。
白蛉热草案拷贝产卵管崇拜鬼神船用油东方的短膜虫属额外成本后生滑道降雨交沸石静姆欧空中索道炼酵母连丝核中性白细胞炼油厂离散时间卷积氯钾铵铁矿芒硝葡糖香兰素气泡浴溶胶瘙痒性天疱疮沙赫特氏胆硷酯酶单位剩余法数据对齐瞬间轴通门通用字