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nucleate boiling是什麼意思，nucleate boiling的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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常用詞典

  • [熱] 泡核沸騰

    • 例句

  • R113 nucleate boiling experiment was conducted on a transparent ITO glass.

    在透明的ITO玻璃上進行了R113的核态沸騰實驗。

  • A R113 nucleate boiling experiment was conducted on a transparent ITO glass.

    在透明的ITO玻璃上進行了R113的核态沸騰實驗。

  • The departure from nucleate boiling (DNB) is important concerning about the safety of a PWR.

    偏離泡核沸騰(DNB)對于壓水堆安全具有重要意義。

  • The model assumes that forced convection and nucleate boiling coexist in the annular flow regime.

    該模型認為環狀流區域同時存在強制對流與核态沸騰兩種換熱方式。

  • Heat transfer of nucleate boiling of water and n-hexane in a vertical cylindrical annulus with inner side heated has been experimentally investigated.

    以水和*********作為介質，考察了通入空氣對内管加熱的豎直圓柱形環隙内的沸騰傳熱性能的影響。

    • 專業解析

    核态沸騰（Nucleate Boiling） 是沸騰傳熱過程中的一種關鍵模式，指液體在受熱表面形成離散氣泡并脫離的現象。其核心特征是氣泡在加熱壁面的特定成核點（如微小凹坑或劃痕）反複生成、長大并脫離，帶走大量潛熱，從而實現極高的傳熱效率。與膜态沸騰不同，核态沸騰中氣泡不會覆蓋整個加熱面，液體仍能直接接觸壁面進行高效換熱。

    主要特征與機制：

    1. 氣泡成核與生長：當壁面溫度高于液體飽和溫度并達到一定過熱度時，壁面活化點（微小氣穴或縫隙）内殘留的氣體或蒸汽膨脹，形成氣泡核。氣泡在表面張力、浮力和慣性力作用下生長。
    2. 高效傳熱：氣泡在生長和脫離過程中劇烈擾動壁面附近的液體邊界層，極大強化了對流傳熱。同時，氣泡脫離帶走汽化潛熱，是核态沸騰傳熱系數遠高于單相流的主要原因。
    3. 壁面溫度分布：盡管氣泡底部接觸超熱壁面，但氣泡頂部接觸的是接近飽和溫度的液體，因此氣泡内部蒸汽平均溫度接近飽和溫度。加熱壁面溫度僅略高于液體飽和溫度（存在小過熱度）。

    工程應用與重要性： 核态沸騰因其極高的傳熱系數，廣泛應用于需要高效散熱的領域：

    臨界熱流密度（CHF）： 核态沸騰存在一個性能上限，即臨界熱流密度（Critical Heat Flux, CHF）。當熱流密度超過CHF時，氣泡生成過于密集，合并形成蒸汽膜覆蓋加熱表面，導緻傳熱模式轉變為膜态沸騰（Film Boiling），傳熱系數急劇下降，壁面溫度飛升，可能造成設備燒毀（如“燒幹”現象）。因此，CHF是沸騰系統安全設計的關鍵參數。

    傳熱關聯式示例（Rohsenow關聯式）： 描述核态沸騰傳熱的半經驗公式之一為Rohsenow方程： $$ frac{c{p,l} Delta T{sat}}{h{fg}} = C{sf} left[ frac{q}{mul h{fg}} sqrt{frac{sigma}{g(rho_l - rhov)}} right]^m left( frac{c{p,l} mu_l}{k_l} right)^n $$ 其中：

    權威參考來源：

    1. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section IV: 涉及鍋爐設計中沸騰傳熱的安全标準與計算。 ASME
    2. 《Fundamentals of Heat and Mass Transfer》(Incropera & DeWitt): 經典傳熱學教材，對沸騰傳熱模式有系統闡述。 Wiley
    3. NIST REFPROP Database: 提供工質（包括水、制冷劑）在沸騰狀态下的精确熱物性數據（如表面張力、汽化潛熱、密度等），是計算分析的基礎。 NIST
    4. 《Boiling Heat Transfer and Two-Phase Flow》(L. S. Tong & Y. S. Tang): 專注于沸騰與兩相流的專著，深入讨論核态沸騰機理與CHF。 Taylor & Francis
    5. Thermopedia - Nucleate Boiling: 線上熱流體百科全書，提供核态沸騰的簡明定義與特征描述。 Thermopedia

    網絡擴展資料

    Nucleate Boiling（核沸騰/泡核沸騰） 是流體在受熱表面發生的一種高效傳熱現象，常見于液體接近或略高于沸點的狀态。以下是詳細解釋：

    1. 定義與發生條件
      核沸騰發生在固體表面溫度高于液體飽和溫度（TS）一定範圍時。以水為例，當表面溫度高于TS約10-30°C（18-54°F）且熱流量低于臨界熱流量時，液體内部會形成氣泡并劇烈汽化。此時傳熱效率較高，表面到液體的熱傳遞速率大于膜态沸騰（Film boiling）。

    2. 汽化核的作用
      該過程依賴于固體表面的微小空穴（含氣體），受熱後氣體逸出形成“汽化核”。汽化核是氣泡生成的必要條件，避免液體過熱（溫度超過沸點仍不沸騰）。例如，光滑無缺陷的表面可能導緻過熱，而粗糙表面更易引發核沸騰。

    3. 傳熱特點與階段劃分

      • 高效傳熱：氣泡在表面生成、脫離并帶走熱量，顯著提升傳熱效率。
      • 臨界熱流量：核沸騰階段的傳熱速率達到峰值後，進入過渡沸騰（Transition boiling），傳熱效率下降。
      • 與膜态沸騰的區别：膜态沸騰時表面被蒸汽膜覆蓋，阻礙傳熱；核沸騰則通過氣泡動态更新維持高效傳熱。

    4. 應用與實例
      核沸騰常見于熱交換器、核反應堆冷卻系統等工業領域，也用于解釋太空實驗中液體的沸騰行為（如微重力環境下氣泡行為變化）。

    若需進一步了解不同沸騰階段的溫度曲線或具體實驗案例，可參考、6等來源。

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