Измерение профилей температур вблизи межфазной границы жидкость–газ при испарении воды и этанола в воздух

Работа посвящена экспериментальному исследованию температурного поля двухслойной системы жидкость–газ при нормальном атмосферном давлении для осесимметричной конфигурации. Измерения температур проведены для тонкого слоя воды и этанола толщиной около 2 мм при локальном нагреве и испарении в воздух с использованием микротермопары с плоским корольком толщиной около 3 мкм, двигающейся поперек слоев с шагом 48 нм. Фторопластовая кювета с жидкостью диаметром 35 мм и с нагревателем (диаметр – 1.6 мм) в центре располагалась внутри бокса размером 800 × 500 × 350 мм³, так что испарение происходило в воздух с контролируемой температурой и влажностью. Получена эволюция профиля температуры вблизи межфазной границы жидкость–воздух при увеличении температуры нагревателя до 88°C. В зависимости от условий окружающей среды и типа жидкости температура в газовой фазе вблизи межфазной границы может быть выше или ниже, чем температура жидкости. Показано, что для летучей жидкости (этанола) профиль температуры совершенно другой, чем для нелетучей жидкости. А именно, температура в газовой фазе вблизи границы раздела жидкость–газ выше, чем в жидкости на границе раздела во всем рассмотренном диапазоне температур, что объясняется конвективным течением в этаноле.