Бул изилдөө дубалга берилген жылуулук агымы өтө тез өссө, турбуленттүү суу агымы кайноо башталганга чейин кандай жооп берерин карайт. Негизги көңүл Onset of Nucleate Boiling (ONB) алдында турган бир фазалуу суюк абалга бурулат. Бул учурда суу дагы эле суюк бойдон калат, бирок дубал жанындагы температуралык талаа, турбуленттүүлүк түзүмү жана жылуулук берүү механизми тез өзгөрө баштайт.

Негизги маселе

Мындай процесс өзгөчө өзөктүк реакторлордо, күчтүү электрондук муздатуу системаларында жана жогорку жылуулук жүктөмү бар канал агымдарында маанилүү. Себеби суроо жөн гана “температура көтөрүлөбү?” эмес. Чыныгы суроо – суюктук дубалдан келген жылуулукту жетиштүү ылдам алып чыгып кетеби же кайноо режими күтүүсүз башталып кетеби?

Ыкма

Авторлор бул процессти Large-Eddy Simulation (LES) аркылуу моделдешкен. Симуляцияда суунун илешкектүүлүгү менен жылуулук өткөрүмдүүлүгү температурага жараша өзгөрөрү эске алынат. Бул маанилүү, анткени дубал жанындагы суу ысыган сайын анын касиеттери өзгөрүп, агымдын өзүнө кайра таасир этет.

Натыйжалар

Эң маанилүү жыйынтык – тез ысытуу менен жай ысытуунун бирдей эмес экени. Тез өтмөктө дубал жанындагы катмар көбүрөөк ысып, Stanton саны болжол менен %30 өсөт жана жылуулук берүүчү аймак кыскараак мүнөзгө ээ болот. Жай ысытууда болсо ашыкча ысыган суюктук агым багыты боюнча тилкелер түрүндө калат. Тез ысытууда дубал жанында дээрлик бир тектүү өтө ысыган суюк катмар түзүлөт.

Изилдөө ошондой эле ысуу процессинде дубал жанындагы турбуленттүүлүк түзүмдөрү кайра уюшуларын көрсөтөт. Агымдын ылдамдыгы өсөт, spanwise ворттуулук күчөйт жана жылуулук өтүшү дубалга жакыныраак топтолот. Демек, кайноого чейинки баскыч жөн гана температуранын өсүшү эмес, агымдын өзүнүн кайра түзүлүшү болуп саналат.

Эмне үчүн бул маанилүү?

Бул иштин негизги билдирүүсү – кайноо баштала электеги бир фазалуу режим өтө маанилүү. Эгер инженер орточо дубал температурасын гана караса, ал кооптуу жергиликтүү өзгөрүүлөрдү өткөрүп жибериши мүмкүн. Кайноонун башталышын туура түшүнүү үчүн дубал жанындагы үч өлчөмдүү турбуленттүүлүк, температуралык талаа жана касиеттердин өзгөрүшү чогуу каралышы керек.

Verianla үчүн негизги жыйынтык ушунда: жогорку жылуулук агымы бар системаларда коопсуздук жана натыйжалуулук дубал жанындагы майда физикалык процесстерге көз каранды. Ошондуктан тез өтмөктөрдү түшүндүргөн мындай моделдер келечектеги муздатуу жана коопсуздук долбоорлору үчүн өзгөчө маанилүү.