沸腾传热与气泡的产生和脱离密切相关。气泡形成的条件是:①液体必须过热;②要有气化核心。这些条件是由气泡与周围液体的力平衡和热平衡所决定的。根据表面张力,可算出气泡内的蒸气压强
式中 为周围液体的压强,忽略液柱静压时,即为饱和蒸气压 ; 为液体表面张力系数; 为气泡半径。由于 ,气泡内蒸气的饱和温度 必然大于与 对应的饱和温度 。气泡周围的液体若要气化进入气泡,则它的温度 必须大于或至少等于气泡内蒸气的饱和温度,即 。而从上述公式可知,当 时, 将趋于无穷。因此在一个绝对光滑的平面上是不可能产生气泡的,必须有气化核心。加热表面上的划痕或空穴中含有的气体或蒸气,都可作为气化核心。紧贴这些核心的液体气化后,形成气泡并逐渐长大,然后脱离表面,接着又有新的气泡形成。在气泡形成与脱离表面时造成液体对壁面的强烈冲击和扰动,所以对同一种液体来说,沸腾传热的传热分系数要比无相变时大得多。常压下水沸腾时的传热分系数一般为1700~51000。