大容器饱和沸腾有四个阶段,自然对流区,核态沸腾区,过度沸腾区,膜态沸腾区。临界热流密度(critical heat flux,CHF)通常发生在核态沸腾区。
对于依靠控制热流密度来改变工况的加热设备(如电加热器)以及冷却水加热的核反应堆,一旦热流密度超过峰值,工况将从核态沸腾区跳到稳定膜态沸腾线,与壁面的过热度将猛升至近1000℃,可能导致设备的烧毁,所以必须严格监视并控制热流密度,确保在安全工作范围之内。也由于超过它可能导致设备烧毁,所以临界热流密度亦称烧毁点。在图中的烧毁点附近,有个比临界热流密度的热流密度略小,表现为热流密度上升缓慢的核态沸腾的转折,DNB(DeparturefromNucleateBoiling的缩写,意即偏离核态沸腾规律),可以用它作为监视接近临界热流密度的警戒。对于蒸发冷凝器等壁温可控的设备,这种监视是重要的。因为一旦热流密度超过转折点之值,就可能导致膜态沸腾,在相同的壁温下使传热量大大减少。参见图1所示