Экспериментальное исследование режимов течения при испарении жидкости на вертикальной поверхности нагрева

В работе экспериментально исследовано влияние температурного напора на течение испаряющейся пленки жидкости, ограниченной линией смачивания или ребрами, на вертикальной поверхности нагрева. Опыты проведены при испарении фреона R11 в среде собственного пара на вертикальной медной пластине, в том числе при наличии оребрения. Осуществлялась визуализация течения. Проанализировано влияние интенсивности испарения в окрестности контактной линии жидкость–пар–стенка на условия разрыва пленки и форму образующегося ручейкового течения. Показано, что для ручейкового течения на поверхности нагрева имеет место не растекание жидкости, а ее стягивание вниз по потоку даже при равновесном краевом угле смачивания, близком к нулю. Причиной этого является интенсивное испарение жидкости в области контактной линии жидкость–пар–стенка, где пленка жидкости имеет минимальную толщину, изменение кривизны межфазной поверхности в этой области и установление теплового контактного угла. Определена зависимость теплового контактного угла от температурного напора. Выполнены динамические измерения локальной толщины стекающих пленок жидкости с помощью емкостного измерителя и проведен спектральный анализ волн, возникающих вследствие неустойчивости пленочного течения на поверхности испаряющейся пленки.