Was ist Mindestwärmestrom – Abschrecken – Abweichung vom Filmsieden – Definition

Die Begriffe Abschrecken, minimaler Wärmefluss, Rückkehr zum Blasensieden, Abweichen vom Filmsieden und Zusammenfallen des Filmsiedens wurden austauschbar verwendet, um verschiedene Formen der Wiederbenetzung zu bezeichnen. Wärmetechnik

Minimaler Wärmestrom – Abschrecken – Abweichen vom Filmsieden

Leidenfrost PointDer Leidenfrostpunkt , der dem minimalen Wärmestrom entspricht , ist von praktischem Interesse, da er die Untergrenze für den Wärmestrom im Filmsiedebereich darstellt. Wenn der Wärmefluss unter dieses Minimum fällt, bricht der Film zusammen, wodurch die Oberfläche abkühlt und das Siedeverhalten wiederhergestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt daher eine Rückkehr zum Kernsieden (RNB). Die Begriffe Abschrecken, minimaler Wärmefluss, Rückkehr zum Blasensieden, Abweichen vom Filmsieden, Zusammenbrechen des Filmsiedens und Leidenfrostpunkt wurden austauschbar verwendet, um sich auf verschiedene Formen der Wiederbenetzung zu beziehen, aber sie sind nicht genau synonym.

Unter Verwendung der Stabilitätstheorie leitete Zuber den folgenden Ausdruck für den minimalen Wärmefluss (und den entsprechenden Leidenfrostpunkt ) für eine große horizontale Platte ab:

leidenfrost point - equation

wo

  • min – minimaler Wärmefluss [W / m 2 ]
  • fg  – Verdampfungsenthalpie, J / kg
  • g – Erdbeschleunigung m / s 2
  • ρ l – Dichte der Flüssigkeit kg / m 3
  • ρ v – Dampfdichte kg / m 3
  • σ – Grenzfläche Oberflächenspannung-Flüssigkeit-Dampf N / m

Leidenfrost-Effekt

Der Leidenfrost-Effekt ist ein physikalisches Phänomen, bei dem eine Flüssigkeit in nahezu Kontakt mit einer Masse, die erheblich heißer ist (z. B. ein Wassertropfen in einer heißen Pfanne) als der Siedepunkt der Flüssigkeit, eine isolierende Dampfschicht erzeugt, die verhindert, dass diese Flüssigkeit schnell siedet. Die Tatsache, dass ein Wassertropfen langlebig ist, wenn er auf Metall abgelagert wird, das viel heißer als die Siedetemperatur von Wasser ist, wurde erstmals 1732 von Hermann Boerhaave berichtet. Er wurde erst 1756 ausführlich untersucht, als ein deutscher Arzt Johann Gottlob Leidenfrost ” A veröffentlichte Traktat über einige Eigenschaften des gemeinsamen Wassers. ”

Dieser Effekt kann häufig während des Kochens demonstriert werden, wenn man Wassertropfen in eine Pfanne streut, um deren Temperatur zu messen: Wenn die Temperatur der Pfanne am oder über dem Leidenfrostpunkt liegt , rutscht das Wasser über die Pfanne und es dauert länger, bis es verdunstet als in einer Pfanne unterhalb der Temperatur des Leidenfrostpunktes (aber immer noch oberhalb der Siedetemperatur). Der Leidenfrostpunkt, der dem minimalen Wärmefluss entspricht, ist von praktischem Interesse, da er die Untergrenze für den Wärmefluss im Filmsiedebereich darstellt. Wenn der Wärmefluss unter dieses Minimum fällt, kollabiert der Film, wodurch die Oberfläche abkühlt und das Blasensieden wiederhergestellt wird. Der Leidenfrost-Effekt ist auch für die Fähigkeit von flüssigem Stickstoff verantwortlich, über Böden zu schleudern.

Leidenfrost-Effekt - Wassertropfen

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