Modelo físico del crecimiento de una burbuja única durante la ebullición en piscina nucleada
Autores: Voglar, Jure
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelo físico del crecimiento de una burbuja única durante la ebullición en piscina nucleada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Burbuja
Crecimiento
Nucleación de ebullición en piscina
Flujo de calor
Capa límite térmica
Mecanismos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se desarrolló un modelo físico simplificado del crecimiento de una burbuja única durante la ebullición en piscina nucleada. El modelo pudo correlacionar los datos observados experimentalmente del tiempo de crecimiento de la burbuja y su evolución de radio con el uso de los parámetros de entrada apropiados. Los valores calculados de los flujos de calor separados de la pared del calentador, la capa límite térmica y hacia el líquido en masa nos dieron una nueva perspectiva sobre los complejos mecanismos del proceso de ebullición en piscina nucleada. Se encontró que la capa límite térmica suministra la mayor parte del calor a la burbuja en crecimiento. Se descubrió que el flujo de calor de la capa límite térmica a la burbuja estaba cerca del límite crítico de flujo de calor de Zuber (890 kW/m2). Este flujo de calor era sustancialmente mayor que el flujo de calor de la pared del calentador de entrada de 50 kW/m2. La capa límite térmica actúa como un reservorio de energía que se libera a la burbuja en crecimiento, que se llena durante el tiempo de espera del ciclo de crecimiento de la burbuja. Por lo tanto, se encontró que el grosor de la capa límite térmica tiene un efecto importante en el tiempo de crecimiento de la burbuja.
Descripción
Se desarrolló un modelo físico simplificado del crecimiento de una burbuja única durante la ebullición en piscina nucleada. El modelo pudo correlacionar los datos observados experimentalmente del tiempo de crecimiento de la burbuja y su evolución de radio con el uso de los parámetros de entrada apropiados. Los valores calculados de los flujos de calor separados de la pared del calentador, la capa límite térmica y hacia el líquido en masa nos dieron una nueva perspectiva sobre los complejos mecanismos del proceso de ebullición en piscina nucleada. Se encontró que la capa límite térmica suministra la mayor parte del calor a la burbuja en crecimiento. Se descubrió que el flujo de calor de la capa límite térmica a la burbuja estaba cerca del límite crítico de flujo de calor de Zuber (890 kW/m2). Este flujo de calor era sustancialmente mayor que el flujo de calor de la pared del calentador de entrada de 50 kW/m2. La capa límite térmica actúa como un reservorio de energía que se libera a la burbuja en crecimiento, que se llena durante el tiempo de espera del ciclo de crecimiento de la burbuja. Por lo tanto, se encontró que el grosor de la capa límite térmica tiene un efecto importante en el tiempo de crecimiento de la burbuja.