管内沸腾是强制对流与沸腾2种现象同时发生的换热过程，也是其与大容器沸腾的根本区别，因此又称为对流沸腾。强制对流换热的放热系数主要取决于流速，并且是通过流体物性参数的变化显示出来，而沸腾换热的换热强度取决于热负荷（或称热流密度）。对于图1所示的对流沸腾，在各换热区间中对流与沸腾2种换热方式所起的作用是不一样的，具有不同的换热机理，其管内局部对流沸腾放热系数沿管长（即随x）的变化关系如图2所示。图2中每条曲线表示某一热负荷，A，B，…，G为相应于图1的换热区间。下面先讨论热负荷不太高，即图2中曲线1的情况。
在单相液体区（A段)，换热机理为单相强制对流换热，热负荷的影响很微弱，放热系数 主要取决于流速，基本上是一常数，沿着管长方向由于流体温度的上升而略有增加。
进入表面沸腾区后（B段)，放热系数 明显增加。热量传递除了单相流体的强制对流外，还通过沸腾换热将潜热转移到主流中。潜热的传递有2种方式，或是脱离壁面的汽泡在主流中的冷凝，或是附着在壁面上的汽泡，在其根部的液体微层中连续蒸发及在其顶部的相应的凝结。这一区间的流速与热负荷对放热系数均有影响。在始沸点后的初期，壁面上的汽化核心数很少，热量主要是通过对流方式传递，随着流体温度的升高和汽化核心的增加，沸腾换热所占的比例逐渐增加。
在饱和核态沸腾区（C段）初始阶段，x约小于0.3时，热量传递主要是沸腾换热，换热强度取决于热负荷，而单相对流，即流速的影响趋近于零。当热负荷一定时， 基本保持不变，这一阶段也称为旺盛沸腾区。随着含汽率的进一步提高，除了沸腾换热以外，由于汽液混合物的流速大为增加，可能是进口水速的几倍乃至十几倍，宏观对流作用的影响再次显示出来，因此又开始增加，且与双相强制对流换热区（D段）没有明显的分界。饱和核态沸腾时的 非常大，因为此时内壁面上的汽化核心数相当多，大量的汽泡形成、长大和脱离，除了其本身携带走潜热以外，还把近壁层的过热液体推向中心主流，而汽泡脱离后的位置又由中心主流的较冷流体来补充，这样在管壁附近形成了非常猛烈的微观对流。
进入双相强制对流换热区域后（D段)，随着液膜的逐渐减薄，使液膜的导热性增强而不再形成汽泡，此时由管壁传来的热量以强制对流的方式，通过液膜的导热而传递到汽水分界面上，在该界面上液体不断被蒸发，使液体的汽化过程从核态沸腾转入表面蒸发。由于汽水混合物流速的进一步提高，放热系数沿流动方向继续增大，沸腾换热的影响逐渐下降，而对流换热的份额越来越大，当混合物流速相当高时，热负荷的影响渐趋消失，因此流速成为决定性因素。
在干涸点E，由于液膜被蒸干或撕破而消失，a突然下降到接近于饱和蒸汽对流换热的数值。
干涸后的欠液换热区（F段)，是传热恶化后湿蒸汽与管壁的换热。此时工质处于热力学不平衡状态，热量传递过程相当复杂：热量可以由壁面传给蒸汽，使蒸汽过热后再传给液滴，从而使液滴蒸发，热量也可以从壁面直接传给能撞击到壁面上的液滴而使其蒸发。若壁温很高，热量还可以由壁面以辐射的方式传给蒸汽和液滴。这一区段中的放热系数 比上一区段显著下降，其变化趋势取决于工质的质量流速 。如果 较大（大于700kg/( ))，由于主流中的液滴因紊流扩散撞击壁面的几率增加，液滴快速蒸发使得蒸汽流速进一步增加，故a。又随x的增加而上升；如果 较小（小于700kg/( ))，液滴不易撞击壁面，使壁面热量的传递速率减缓，壁温升高，则 可能继续下降，如图2中的虚线所示。
进入过热蒸汽区后（G段），换热又遵循单相强制对流的规律。由于蒸汽温度比内壁温度增加得快一些，放热系数 随蒸汽温度的提高而略有增大。
管壁温度沿管长的变化取决于局部放热系数，见图1所示。在单相水和表面沸腾区，壁温与工质温度差值不大，并随工质温度的提高而增加。当进入饱和核态沸腾和双相强制对流换热区时，由于放热系数 很大，并随x的增加而提高，而工质温度保持在饱和温度，因此内壁温度只比工质温度高几度，两者在干涸点前逐渐接近。当水膜干涸消失时， 剧烈下降，虽然工质温度仍处于饱和温度，壁温却因传热恶化而飞升。壁温飞升通常是指温度的变化区域很小，而温度的飞升值很高。干涸后区域壁温与 的变化有关，若质量流速较高， 增加，壁温飞升后即逐渐有所降低；反之，壁温可能持续增加，如图2中的虚线所示。到过热蒸汽区后，虽然 增加，但蒸汽温度在吸热后不断升加，故壁温也随之不断升高。
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