膜状/珠状凝结对比与大容器饱和沸腾曲线 - 交互式动画演示

传热学动画演示

本页用交互式动画讲解两种经典相变换热过程:冷壁面上的凝结(膜状 vs 珠状),以及大容器饱和沸腾的 Nukiyama 曲线与对应的沸腾现象。拖动滑块即可观察不同过热度下的沸腾形态。

凝结换热模式对比
膜状凝结:蒸汽在冷壁面上形成一层连续液膜,液膜越往下越厚(重力排液),额外导热热阻使换热系数较低。珠状凝结:液滴在冷却壁面上离散成核、长大、合并,大到一定程度后沿壁面滚落并"扫过"小液滴,使壁面大面积裸露,换热系数可高出 5~10 倍。
Tsat=100°C  ·  Tw=80°C
换热系数 h
600
W/(m²·K)
液膜 / 液滴厚度
0.15
mm
热流密度
12.0
kW/m²
壁面覆盖率
100
%
大容器饱和沸腾曲线 — Nukiyama 曲线
拖动滑块探索不同沸腾区域。纵轴为热流密度 q",横轴为壁面过热度 ΔT = Tw − Tsat。左侧曲线展示四个特征区域:自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾;右侧为对应的沸腾现象实时演示,高亮工作点随滑块实时联动
沸腾现象实时演示(随左侧滑块联动)
当前:核态沸腾
20 K
提示:核态沸腾区换热最强(CHF 烧毁点);越过 Leidenfrost 点后壁面被蒸汽膜包裹,换热反而下降。