Теплообмен при кипении магнитной жидкости в магнитном поле на горизонтальной поверхности с точечным подводом тепла

Abstract

УДК 536.24

Экспериментально исследовано влияние однородного магнитного поля на теплообмен при пузырьковом режиме кипения нанодисперсной намагничивающейся жидкости (магнитной) на горизонтальной поверхности с точечным подводом тепла. Получены кривые кипения для магнитных жидкостей с объемной концентрацией твердой фазы 12, 8 и 5,5% в магнитных полях от 0,7 до 4,2 кА/м. Кривые имеют немонотонный характер, определено значение напряженности магнитного поля, при которой тепловой поток максимален. Установлено, что с ростом концентрации твердой фазы влияние магнитного поля на тепловой поток возрастает. На основе теории приближенного теплообмена при кипении жидкостей получено выражение, которое удовлетворительно описывает влияние магнитного поля на тепловой поток в режиме пузырькового кипения.

Ключевые слова: магнитная жидкость, кипение, теплообмен, гидродинамика, пузырек пара, магнитное поле.

This paper deals with an effect of a uniform magnetic field on heat transfer during the bubble boiling of a magnetic fluid on a horizontal surface with a point heater. Boiling curves are obtained for magnetic fluids with a volume concentration of a solid phase 12%, 8%, and 5.5% in magnetic fields of various strengths. It was found that the curves are non-monotonic. The magnetic field strength corresponding to the maximum heat flux was determined. The effect of the magnetic field on the heat flux increases when the concentration of the solid phase increases. In addition, an equation that satisfactorily described the experimentally observed effect of the magnetic field on the heat flow at bubble boiling mode using an approximate theory for boiling fluids heat transfer was derived. Also the forces acting on a vapor bubble in a nonuniformly heated magnetic fluid were analyzed.

Keywords: magnetic fluid, boiling, heat transfer, hydrodynamics, vapor bubble, magnetic field.

Download full-text PDF. 188 downloads

Menu

Vol. 58 (2022), Issue 6, p. 52-60

Теплообмен при кипении магнитной жидкости в магнитном поле на горизонтальной поверхности с точечным подводом тепла

Abstract