ВОЛНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СТРАТИФИКАЦИЯХ СРЕД
Синкевич О.А.

Received: November 13, 2014

DOI: 10.7868/S0044451015080209

DJVU (247.2K)

PDF (645K)

Исследована устойчивость относительно малых возмущений стационарного состояния, состоящего из плоского слоя жидкости и паровой пленки, когда в стационарном состоянии не происходит испарения жидкости или конденсации пара. При этом теплота от горячей стенки к холодной отводится через слой пара и жидкости за счет теплопроводности. Выведены граничные условия на фазовой поверхности пар-жидкость, учитывающие испарения жидкости (возникновение потока массы) и зависимость давления насыщения от температуры. Получены дисперсионные уравнения. Исследованы особенности волновых процессов для устойчивой (легкий пар находится над слоем жидкости) и неустойчивой стратификаций как для покоящихся фаз, так и при их относительном движении. Деформации фазовой границы, вызывающие испарение жидкости и изменение температуры кипения и давления насыщения, приводят к генерации слабо затухающих волн малой амплитуды нового типа. Эти волны обеспечивают в поле сил тяжести устойчивость паровой пленки под слоем как покоящейся, так и движущейся с постоянной скоростью жидкости. Скорость таких волн может намного превышать скорость гравитационных волн. Определены критические значения тепловых потоков и длин волн, при которых могут существовать волновые режимы кипения при нормальных давлениях, и дано сопоставление теории с экспериментом.