Eksperimentalno istraživanje fluktuacije temperature stijenke isparivačke cijevi u području krize kipljenja drugog reda

Izgrađen je eksperimentalni uređaj za istraživanje termohidrauličnih fenomena kod prisilnog dijabatskog dvofaznog strujanja vode. U osnovi, to je električno zagrijavana vertikalna isparivačka cijev duzine 1890 mm, vanjskog i unutrašnjeg promjera 10 i 7 mm. Moguć je radni tlak do 20 MPa, protok vode do 4*10-2 kg/s i radna temperatura stijenke do 650 °C. Maksimalna je električna snaga zagrijavanja 100 kW. Kompjutorski nadzirana mjerna centrala istovremeno prihvaća dvadesetčetiri temperature uzduž stijenke cijevi, tlak u sistemu, volumni protok, električnu snagu grijanja, ulaznu i izlaznu temperaturu radnog medija. Prikazano je i analizirano nekoliko scenarija postizanja krize kipljenja i promjene temperature uzduž stijenke cijevi, koja je njezina posljedica. Pomoću termoparova pričvršćenih u stijenci cijevi samo 1 mm od isparivačke površine detektirano je osciliranje tone isušenja po duzini cijevi. Posljedica su tog pomicanja gradijenti temperature stijenke kod hlađenja 700 °C/s i kod grijanja 50 °C/s. Osnovni su uzrok tih oscilacija oscilacije protoka i tlaka u sistemu, a ne lokalni efekti na kraju disperzno-prstenaste forme strujanja. Ako bi oni i postojali ne bi mogli biti razlučeni zbog podjednake razine amplituda fluktuacija temperature stijenke i amplituda guma u mjernom signalu. Frekvencijsko područje svih snimljenih signala iznosi od 0 do 5 Hz. Izložene su morfološke, statističke i spektralne osobine fluktuacija temperature stijenke vezane uz pojavu krize kipljenja. Kritični sadržaj pare kod pojave krize izračunat je za nekoliko približno stacionarnih radnih točaka na temelju eksperimentalnih podataka. Pokazalo se vrlo dobro podudaranje s rezultatima koje daju odgovarajuće korelacije objavljene u literaturi. Također je izvršena i usporedba eksperimentalno određenog koeficijenta za prijelaz topline kod mjehurićastog kipljenja i rezultata koje daju korelacije objavljene u literaturi pod istim uvjetima. Pokazala se prihvatljiva usuglašenost ali i visoka zavisnost kvalitete rezultata od točnosti određivanja temperature unutrašnje površine stijenke isparivačke cijevi