Представлены результаты экспериментальных исследований интенсивного (кратковременного) охлаждения стального шара (d~20 мм), разогретого до температуры 1000 К, в емкости объемом 0,003 м3 с тремя видами хладагентов: водопроводная вода, морская вода с солесодержанием ys~18 г/л, водный раствор NaCl с концентрацией УNaCl~27 г/л. Процессы тепломассопереноса, протекающие на поверхности разогретого шара при контакте с жидкостью, анализировались с использованием средств высокоскоростной видеорегистрации. Выявлено, что при использовании в качестве охлаждающих жидкостей водных растворов солей на поверхности металлического шара отсутствует стадия пленочного кипения, что снижает времена охлаждения на 2-4 с по сравнению с водопроводной водой. Также показано, что минимальные времена установления теплового равновесия между стальным шаром и охлаждающей жидкостью соответствуют экспериментам с использованием водных растворов солей.
The paper reports experimental results on the intensive (fast) cooling of 20 mm steel ball heated to 1000 K when immersing in different coolants in 0.003 m3 glass vessel: tap water, seawater with salt concentration y of about 18 g/l, water solution of NaCl with y~27 g/l. By using the high-speed video recording, we study heat and mass transfer on a surface of the heated ball during the cooling. Experiments allow us to conclude that the film boiling on a surface of the metallic ball is almost excluded when using water solutions of salt as coolants. As a result, a cooling time decreases by 2-4 s as compared to the tap water. In addition, when using water solutions of salt, the temperature balance between steel ball and coolant is reached during a minimum time versus the tap water and seawater.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.