Oilchoice.ru

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Современный двигатель на 150 л .с. должен при работе в полную мощность выпаривать примерно на 60 кВт тепла через систему охлаждения. Следовательно, охлаждающая жидкость двигателя должна эффективно проводить тепло из металлических частей двигателя в атмосферу через радиатор.
Исследование компаний Branch, Bhowmick и McAssey (SAE 970940) и исследование Ambrog и McAssey (SAE 971827) в университете Вилланова, США, свидетельствуют, что в нормальных условиях эксплуатации температуры металла при использовании охлаждяющей жидкости, основанной на этиленгликоле или на пропиленгликоле, по существу, не отличаются.
Незначительные различия появлялись при высокой температуре и высоком давлении в системе, когда температура металла была на 10оС ниже при применении охлаждающей жидкости на основе пропиленгликоля. Это связано с более низкой точкой испарения пропиленгликоля, что позволяет более эффективную передачу тепла из металла в охлаждающую жидкость.
В переносе тепла через радиатор не было обнаружено значительной разницы между охлаждающими жидкостями на основе этиленгликоля или на пропиленгликоля, например, когда поднимались на гору (при низкой скорости воздушного потока и высокой мощности двигателя ) (SAE 960372).
В экстремальных условиях более эффективная передача тепла может привести к более низким температурам охлаждающей жидкости. Водители гоночных автомобилей и других склонных к перегреву автомашин обращали внимание на то, что температура двигателей значительно ниже при использовании охлаждающих жидкостей, основанных на пропиленгликоле.

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ И НАКИПИ

Защита металлических частей двигателя от коррозии - одна из важнейших функций антифриза. Для этого в антифриз (или в готовую охлаждающую жидкость) добавляютя различные химикаты. Каждый из добавляемых химикатов выполняет специальную функцию.
Качество антифриза/охлаждающей жидкости определяется в зависимости от того, как хорошо он/она защищает двигатель от коррозии и отложений накипи, вызвыаемых жесткой водой. Антифризы/охлаждающие жидкости отличаются друг от друга, и срок службы одних дольше, чем у других.
Охлаждающие жидкости на основе пропиленгликоля оказались равноценными или лучше, чем аналогичные охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля. При сравнении охлаждающих жидкостей на основе пропиленгликоля и этиленгликоля в контролированных дорожных испытаниях на тяжелых транспортных средствах, оказалось, что основанные на пропиленгликоле охлаждающие жидкости увеличивают срок службы уплотняющих прокладок водяных насосов. Никаких значительных различий не было обнаружено при сравнении шлангов радиаторов, термостатов, уплотняющих поверхностей мокрых гильз цилиндра и обеднения присадок охлаждающей жидкости. Другие испытания показывали преимущества пропиленгликоля при защите от кавитационной коррозии.
В большинстве европейских стран большая проблема - жесткая вода. По этой причине в составе антифризов, как правило, применяются фосфаты. Большинство изготовителей отказывается от применения нитритов и аминов в связи с их опасностью для здоровья (они производят нитрозамина, которые являются канцерогенными). В регионах, где жесткость воды высокая, добавляются хелатообразователи для предотвращения образования отложений накипи на основных поверхностях теплопередачи.

mvg писал(а):Все это умозрительно

mvg писал(а):Как отразится, к примеру, замещение антифриза (50/50) на чистый гликоль на температуре ATF

mvg писал(а):но в случае замены ОЖ, это может стать обязательным.

Lew писал(а):Коллега mvg на мои вопросы про плёночное кипение заданные в #343 вы ответите?

При достижении максимального (критического) значения теплового потока (qmakc) начинается второй, переходный режим К. При этом режиме большая доля поверхности нагрева покрывается сухими пятнами из-за прогрессирующего слияния пузырьков пара. Теплоотдача и скорость парообразования резко снижаются, т.к. пар обладает меньшей теплопроводностью, чем жидкость, поэтому q и a резко снижаются. Наступает кризис К. Когда вся поверхность нагрева обволакивается тонкой паровой пленкой, возникает третий, пленочный, режим К. При нем теплота от раскаленной поверхности передается к жидкости через паровую пленку путем теплопроводности и излучения. http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/061/301.htm

Возникновение того или иного вида кипения определяется плотностью теплового потока у поверхности нагрева, ее физическими свойствами (в частности смачиваемостью), физическими свойствами жидкости и гидродинамическим режимом потока в целом. Таким образом приходится говорить о существовании двух критических плотностях теплового потока. Первая критическая плотность теплового потока – при которой происходит переход от пузырькового кипения к пленочному, вторая – при которой происходит разрушение сплошного парового слоя и восстановление пузырькового режима кипения. В области значений плотности теплового потока, лежащих между двумя этими критическими значениями возможно устойчивое существование обоих режимов кипения или даже их длительное совместное сосуществование на разных частях одной и той же поверхности нагрева.

Паровая пленка обычно возникает в отдельных местах поверхности нагрева при достижении значений теплового потока выше критического и далее с конечной скоростью распространяется по всей поверхности нагрева. Аналогично при снижении теплового потока до значений меньше критического, происходят локальные разрушения пленки с последующим распространением пузырькового кипения на всю поверхность нагрева. На поверхностях нагрева, обедненных центрами парообразования, процесс кипения имеет нестабильный характер, а интенсивность теплообмена колеблется между условиями конвекции однофазного потока и развитого пузырькового кипения. При этом возможен непосредственный переход от однофазной конвекции жидкости к режиму пленочного кипения. http://www.teploobmenka.ru/oborud/pleno ... e-kipenie/

Образованию паровой пленки на поверхности нагрева также способствует плохая смачиваемость поверхности нагрева. На рис. 13-13 показаны три формы паровых пузырей на хорошо, слабо и плохо смачиваемой поверхности. При плохо смачиваемой поверхности, достаточно небольшого увеличения тепловой нагрузки, чтобы вызвать пленочное кипение. Однако поверхности нагрева практических аппаратов обычно хорошо смачиваются, и поэтому пленочный режим кипения может быть только при больших тепловых нагрузках.  [c.175]

Наконец, при некотором температурном напоре вся поверхность нагрева обволакивается сплошной пленкой пара, оттесняющей жидкость от поверхности Так наступает третий, пленочный режим кипения (рис. 4-2,в). Перенос тепла в режиме пленочного кипения от поверхности нагрева к жидкости осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. По мере, увеличения температурного напора все большая часть тепла передается за счет излучения. Интенсивность теплообмена в режиме пленочного кипения достаточно низкая. Паровая пленка испытывает пульсации пар, периодически накапливающийся в ней, отрывается в виде больших пузырей. В момент наступления пле- ночного кипения тепловой поток, отводимый от поверхности, и соответственно количество образующегося пара имеют минимальные значения. Минимальное значение теплового потока называется вторым критическим — кра- При атмосферном давлении для воды, кипящей на технических металлических поверхностях, момент начала пленочного кипения характеризуется температурным напором 150 С, т.е. температура поверхности t составляет примерно 250° С.  [c.105]

Вторая особенность состоит в том, что если произошел кризис и установился пленочный режим кипения (поверхность не разрушилась), то при снижении тепловой нагрузки пленочное кипение будет сохраняться, т. е. обратный процесс теперь будет происходить по линии пленочного кипения (рис. 4-3). Лишь при достижении жидкость начинает вновь в отдельных точках периодически достигать (смачивать) поверхность нагрева. Отвод теплоты растет и превышает подвод теплоты, вследствие чего возникает быстрое охлаждение поверхности, которое также носит кризисный характер. Происходит быстрая смена режимов, и устанавливается стационарное пузырьковое кипение. Этот обратный переход (второй кризис) на рис. 4-3 также условно показан стрелкой как перескок с кривой пленочного кипения на линию пузырькового кипения при  [c.115]
http://mash-xxl.info/info/30707/

В системе охлаждения двигателя самые горячие поверхности это те, которые прилегают к камере сгорания, в частности, гильзы и головки цилиндров. Компания Эванс доказала, что в этих местах охлаждающие смеси на основе воды-гликоля регулярно пересекают тепловую границу, которая отделяет эффективное пузырьковое кипение (точка В на рисунке) от неэффективного пленочного кипения (точка А на рисунке).

mvg писал(а):Пленочное кипение (против пузырькового ужу нет возражений ) начинает себя проявлять при разности температур между температурой кипения ОЖ и охлаждаемой поверхностью (судя по графику) в районе 75 грС.

Температуру, при которой начинает работать эффект, непросто предсказать заранее. Даже если объём жидкости остаётся постоянным, точка Лейденфроста может меняться в сложной зависимости от свойств поверхности, а также примесей в жидкости. Некоторые исследования всё же проводились на теоретической модели системы, что, однако, оказалось весьма затруднительным.[8] Одна из довольно грубых оценок даёт значение точки Лейденфроста для воды на сковороде в 193 °C.

Явление было также описано выдающимся конструктором паровых котлов Викторианской эпохи Уильямом Фэйрбэрном, который видел в нём причину сильного уменьшения теплообмена между горячим железом и водой в паровом котле. В двух лекциях по конструкции котлов[9] он цитировал работу, в которой капля, почти мгновенно испарявшаяся при температуре 168 °C, сохранялась в течение 152 секунд при 202 °C: получалось, что при более низких температурах в топке вода может испаряться даже быстрее. Вариант с повышением температуры за точку Лейденфроста также рассматривался Фэйрбэрном, что должно было бы привести его к созданию котлов, наподобие используемых в паромобилях, однако, возможности техники того времени вряд ли это позволяли.

mvg писал(а):заявлена дельта температур (пусть будет 75 гр, но по графику меньше, понять сложно),

mvg писал(а): перегрев ДВС, "машина не едет" без внешних проявлений на приборке. Нарушается теплообмен, но температура ОЖ в зоне датчиков остается без изменений или меняется незначительно. Ко внешним признакам наличия "пленочного кипения" можно отнести, с известной доле вероятности, частое включение вентилятора при работе в пограничном режиме.

mvg писал(а): я полный отстой