بررسی آزمایشگاهی اثر سرعت و زبری روی جوشش جریانی مادون سرد

جوشش جریانی مادون سرد زمانی رخ می دهد که دمای توده ی سیال کمتر و دمای سطح تماس بیشتر از دمای اشباع متناظر با فشار سیال باشد. اهمیت ویژه جوشش در این است که باوجود اختلاف دمای کم میان مایع و سطح تماس، انتقال حرارت زیادی مبادله می شود، که دلیل این امر بالا بودن میزان گرمای نهان سیال است. در این مقاله اثر سرعت جریان و زبری سطح روی جوشش جریانی مادون سرد آب خالص بررسی شد. بدین منظور یک دستگاه آزمایش طراحی و ساخته شد. دستگاه متشکل از یک کانال شیشه ای به سطح مقطع 30×20 میلی متر و طول 120 سانتی متر است. قطعه ی مورد آزمایش که یک هیتر استوانه ای مسی به قطر 12 میلی متر هست، در کف کانال تعبیه شده است. آزمایش ها برای زبری های 65/ 0، 5/ 2 و 4/4 میکرومتر در سرعت های 5/ 0، 7/ 0 و 9/ 0 متر بر ثانیه انجام شدند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد با افزایش زبری سطح، ضریب انتقال حرارت جوشش جریانی افزایش می یابد. همچنین با افزایش سرعت، در دماهای سطح جوشش پایین، افزایش انتقال حرارت مشاهده شد. درحالی که در دماهای سطح جوشش بالا، عکس روند مذکور مشاهده شد. نتیجه بدست آمده برای اثر سرعت در دماهای سطح جوشش بالا، ناشی از در نظر گرفتن همزمان جابجایی و جوشش و بر هم کنش آن ها می باشد، که تا کنون به صورت آزمایشگاهی ارایه نشده بود. این کار آزمایشگاهی برای سطح مسی انجام نشده بود.