[科普中国]-池式沸腾

池式沸腾就是流体在一个大容积的容器内被加热实现的沸腾，用电热壶烧开水就是池式沸腾的一个实例。

对于池式沸腾，Nukiyama早在1934年就对其进行了实验研究，得到了图2-11所示的沸腾曲线，其中纵坐标是热流密度，很坐标是壁温与饱和温度的温差，图中纵坐标和横坐标均采用对数坐标。

图中B点是沸腾起始点，B点之前的传热是单相自然对流换热。
从B点开始，发现随着气泡的生成，传热系数成十上百倍迅速增大，但是到了C点以后，传热系数不上升反而下降了。这是因为热流密度升高到一定值以后，在壁面附近产生的大量气泡来不及扩散到主流中去从而导致加热壁面被一层汽膜所覆盖，恶化了传热，引起热流密度迅速下降，而壁温迅速上升。此过程中所能达到的最大热流密度，就称为临界热流密度。

在AC段，形成的气泡数量迅速增加，称为泡核沸腾区，C点称为“烧毁”点，或称为偏离泡核沸腾状态。

在CD段气泡数量极多，以致在加热表面附近开始合并成团，称为局部的膜态沸腾（或称为过渡区）。

在DC'段，加热表面上形成连续的蒸汽膜（膜态沸腾区）和表面的热辐射开始起作用（膜态和辐射区）。

特别应该注意，若热流q是独立变量，对于给定的冷却剂温度有一定影响。当q增大到超过偏离泡核沸腾时，表面温度会有很大的增加，此现象通常称为“烧毁”，在这反应堆运行中必须避免发生的。1

本词条内容贡献者为:

宋培峰 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心