V tem primeru je temperatura grelne površine večja od temperature nasičenja (Tw > Tsat), zato se na grelni površini ustvari plast pregrete kapljevine.

(2.1) Slika 2.1: Vrelna krivulja prikazuje odvedeno gostoto toplotnega toka q̇̇ v odvisnosti od pregretja stene grelnika (ΔT = Tw - Tsat ).

Veličine gostota toplotnega toka 𝑞̇ , koeficient toplotne prestopnosti α ter temperaturna razlika med pregretjem površine in nasičenjem tekočine Tw - Tsat, so povezane z enačbo (2.1).

log(Tw - Tsat) Slika 2.2: Odvisnost koeficienta toplotne prestopnosti od režima vrenja oz. pregretja površine.

Pregretje površine, ki ga označimo kot Tw - Tsat (ali (ΔTw), izračunamo na podlagi razlike med ekstrapolirano temperaturo površine in povprečno temperaturo fluida:

V trenutku t = 0 je površina po robnem pogoju v enačbi (2.24) pregreta za ΔT = Tw - Tsat, povsod drugje znotraj termične mejne plasti pa je temperatura enaka temperaturi nasičenja (ΔT = 0).

Slika 3.1: Tipična vrelna krivulja vrenja, ki jo je predstavil Nukiyama, prikazuje odvedeno gostoto toplotnega toka (q̇ ) v odvisnosti od pregretja stene grelnika (ΔT= Tw-Tsat) povzeto po [35].

log(Tw - Tsat) Slika 2.3: Prikaz principa izboljšanja prenosa toplote pri vrenju.

Temperaturno razliko Tw − Tsat poimenujmo pregretost stene.

log(Tw - Tsat) Slika 2.1: Teoretični potek vrelne krivulje.

Za površinsko gostoto aktivnih nukleacijskih mest Nw smo izbrali relacijo Lemmert Chawla [31] Nw = C n (Tw − Tsat )n ,

T ( x, t ) = (Tw − Tsat )  +  n =1 sin  n  e n   t   t    

[W/m2] in temperaturo pregretja površine Tw  Tsat [K], kjer je Tw temperatura površine telesa (obdelovanca) in Tsat temperatura nasičenja kapljevine pri pripadajočem tlaku curka [33].

dT =  w (Tw − Tsat ) = q '  SS − qHE dx x =−ss /2

u ( ) =   u ( q ) +   T − T ( )  Tw − Tsat   w sat 

2 LV t (1 + cos  ) Tsat hLV  V (Tw − Tsat )