Heat Transfer Enhancement and Interaction of Rivulets on the Surface of a Heated Liquid Film

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

The flow of an aqueous film along a vertical heater was studied for Reynolds numbers of 33, 50, and 105 and initial temperatures T0 = 15, 23, 30, and 40°С. It was shown that the amplitudes of the zigzag motion of the rivulets increased with increasing heat flux density. The most intensive growth of amplitudes was observed with the development of thermocapillary instability in the upper part of the heater. For high heat fluxes, when the amplitude of the zigzag motion reached a sufficiently large value, interaction of the rivulets began. Several types of interaction of rivulets on the surface of the heated liquid film were distinguished. It was shown that the appearance of a thermocapillary structure in the upper part of the heater led to movement of rivulets and an increase in the heat transfer intensity.

Авторлар туралы

E. Chinnov

Kutateladze Institute of Thermophysics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: chinnov@itp.nsc.ru
Novosibirsk, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Павленко А.Н., Суртаев А.С., Цой А.Н., Стародубцева И.П., Сердюков В.С. Динамика повторного смачивания перегретой поверхности стекающей пленкой жидкости // ТВТ. 2014. Т. 52. № 6. С. 886.
  2. Актершев С.П., Алексеенко С.В. Волновое течение пленки конденсата // ТВТ. 2014. Т. 52. № 1. С. 84.
  3. Актершев С.П., Барташевич М.В., Чиннов Е.А. Теплоперенос в пленке жидкости в условиях постоянного теплового потока на стенке // ТВТ. 2017. Т. 55. № 1. С. 115.
  4. Чиннов Е.А., Кабов О.А. Влияние трехмерных деформаций на локальный теплообмен к неоднородно нагреваемой стекающей пленке жидкости // ТВТ. 2004. Т. 42. № 2. С. 269.
  5. Park C.D., Nosoko T. Three-dimensional Wave Dynamics on a Falling Film and Associated Mass Transfer // AIChE J. 2003. V. 49. № 11. P. 2715.
  6. Алексеенко С.В., Гузанов В.В., Маркович Д.М. и др. Особенности перехода от регулярного двумерного к трехмерному волновому движению на вертикально стекающих пленках жидкости // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. № 16. С. 16.
  7. Алексеенко С.В., Бобылев А.В., Гузанов В.В. и др. О формировании струй при изотермическом пленочном течении жидкости в процессе перехода к трехмерному волновому движению // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. № 22. С. 97.
  8. Чиннов Е.А., Кабов О.А. Формирование струйных течений при гравитационном стекании волновой нагреваемой пленки жидкости // ПМТФ. 2003. Т. 44. № 5. С. 128.
  9. Kabov O.A. Heat Transfer from a Small Heater to a Falling Liquid Film // Heat Transfer Res. 1996. V. 27. № 1. P. 221.
  10. Kabov O.A., Diatlov A.V., Marchuk I.V. Heat Transfer from a Vertical Heat Source to Falling Liquid Film // Proc. 1st Int. Symp. on Two-Phase Flow Modeling and Experimentation. Rome, Italy. 1995. V. 1. P. 203.
  11. Kabov O.A., Chinnov E.A. Heat Transfer from a Local Heat Source to a Subcooled Falling Liquid Film Evaporating in a Vapor–Gas Medium // Rus. J. Eng. Thermophys. 1997. V. 7. № 1–2. P. 1.
  12. Чиннов Е.А. Влияние условий волнообразования на формирование струйного течения в нагреваемых пленках жидкости // Теплофизика и аэромеханика. 2009. Т. 16. № 1. С. 69.
  13. Chinnov E.A. Formation of the Unsteady Thermocapillary Structures in the Residual Layer of Three-dimensional Waves // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 108. P. 2053.
  14. Scheid B., Oron A., Colinet P., Thiele U., Legros J.C. Nonlinear Evolution of Nonuniformly Heated Falling Liquid Films // Phys. Fluids. 2002. V. 14. № 12. P. 4130.
  15. Kalliadasis S., Kiyashko A., Demekhin E.A. Marangoni Instability of a Thin Liquid Film Heated from Below by a Local Heat Source // J. Fluid Mech. 2003. V. 475. P. 377.
  16. Frank A.M., Kabov O.A. Thermocapillary Structure Formation in a Falling Film: Experiment and Calculations // Phys. Fluids. 2006. V. 18. № 3. P. 032107.
  17. Lel V.V., Stadler H., Pavlenko A.N., Kneer R. Evolution of Metastable Quasi-regular Structures in Heated Wavy Liquid Films // Heat Mass Transfer. 2007. V. 43. № 11. P. 1121.
  18. Lel V.V., Kellermann A., Dietze G., Kneer R., Pavlenko A.N. Investigations of the Marangoni Effect on the Regular Structures in Heated Wavy Liquid Films // Exp. Fluids. 2008. V. 44. № 2. P. 341.
  19. Markides C.N., Mathie R., Charogiannis A. An Experimental Characterization of Spatiotemporally Resolved Heat Transfer in Thin Liquid-film Flows Falling over an Inclined Heated Foil // Int. J. Heat Mass Transfer. 2015. V. 93. P. 872.
  20. Mathie R., Nakamura H., Markides C.N. Heat Transfer Augmentation in Unsteady Conjugate Thermal Systems. Part II. Applications // Int. J. Heat Mass Transfer. 2013. V. 56. P. 819.
  21. Chinnov E.A., Kabov O.A. Structures in the Falling Liquid Films // Interfacial Phenom. Heat Transfer. 2021. V. 9. № 4. P. 1.
  22. Nusselt W. Der Wärmeaustauseh am Berieselungskühler // Zeitschrift des VDI. 1923. Bd. 67. H. 9. S. 206.

Қосымша файлдар


© Е.А. Чиннов, 2023