A hydrodynamic model for nucleate pool boiling

A hydrodynamic model of stagnation flow is proposed for saturated nucleate boiling over a flat surface. Through the established analytical results in axisymmetrical stagnation flow, a relation between the heat-transfer coefficient and the thermal boundary-layer thickness induced by rising bubbles is obtained, and a good agreement with measured results in the low heat-flux region is indicated. The predicted heat-transfer result is given as q = c Pr0.33 k n0.5 ΔT where c is a numerical constant equal to 61.3 as determined from the boiling data of water. The predicted relation is found to be in agreement with boiling data of most liquids. L'auteur propose un modèle hydrodynamique d'écoulement au point d'arrêt pour étudier l'ébullition nucléée saturée sur une plaque plane. A l'aide des résultats calculés pour un écoulement de révolution au point d'arrêt, il obtient une relation entre le coefficient d'échange thermique et l'épaisseur de la couche limite thermique induite par les bulles qui montent; cette relation est bien vérifiée par les résultats des mesures dans la région des faibles flux thermiques. La relation proposée s'écrit q = c Pr0·33 k n0·5 ΔT où c est une constante numérique égale à 61,3 (détermination faite à partir des données sur l'ébullition de l'eau). Les données concernant l'ébullition de la plupart des liquides vérifient bien cette relation. Die Vorgänge an einer ebenen Oberfläche beim Blasensieden mit Verdampfung können durch das hydrodynamische Modell der Staupunktströmung veranschaulicht werden. Aus den Ergebnissen der achsensymmetrischen Staupunktströmung folgt eine Beziehung zwischen dem Wärmeübergangskoeffizienten und der Dicke der thermischen Grenzschicht, wie sie von aufsteigenden Blasen herrührt. Im Bereich kleiner Wärmestromdichten zeigt sich dabei gute Übereinstimmung mit Messergebnissen. Die Wärmestromdichte ergibt sich zu q = c Pr0·33 k n0·5 ΔT mit der Konstanten c = 61,3, die aus Daten für siedendes Wasser gewonnen wurde. Die gefundenen Beziehungen stimmen mit denen der meisten anderen Flüssigkeiten überein.