В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния высоты горизонтального слоя жидкости на характеристики пульсаций давления при испарении/кипении в условиях пониженного давления. Эксперименты выполнены на термосифонной установке, моделирующей работу испарителя диффузионного насоса. В качестве рабочей жидкости использован н-додекан, выбранный в качестве модельной среды для вакуумного масла. Диапазон исследованных давлений составлял от 33 Па до 20 кПа, высота слоя жидкости варьировалась от 1,4 до 40 мм. Установлено, что при давлениях выше 1 кПа наблюдается пузырьковое кипение, тогда как в области давлений ниже 1 кПа пузырьковое кипение отсутствует. Показано, что в диапазоне давлений ниже 1 кПа амплитуда пульсаций давления возрастает с увеличением высоты слоя жидкости, достигая 110 Па при высоте 20 мм. Дальнейшее увеличение высоты слоя не приводит к существенному росту пульсаций давления. Методом быстрого преобразования Фурье получены спектры мощности пульсаций давления, демонстрирующие степенную зависимость вида 1/f α с характерными пиками. Данные пики соответствуют частотам взрывных вскипаний и процессам, протекающим во время взрывного кипения. Установлено соответствие между частотами, оцененными по временным реализациям пульсаций давления, и пиками на спектрах мощности.
The paper presents the results of an experimental study on the effect of horizontal liquid layer height on the characteristics of pressure pulsations during evaporation/boiling under reduced pressure conditions. The experiments were carried out in a thermosiphon setup simulating the operation of a diffusion pump evaporator. N-dodecane was used as the working fluid, selected as a model medium for vacuum oil. The pressure range studied was from 33 Pa to 20 kPa, and the liquid layer height varied from 1.4 to 40 mm. It was found that at pressures above 1 kPa, nucleate boiling occurs, whereas in the pressure range below 1 kPa, nucleate boiling is absent. It is shown that in the pressure range below 1 kPa, the amplitude of pressure pulsations increases with increasing liquid layer height, reaching 110 Pa at a height of 20 mm. A further increase in the layer height does not lead to a significant increase in pressure pulsations. Using the fast Fourier transform, power spectra of pressure pulsations were obtained, demonstrating a power-law dependence of the form 1/f α with characteristic peaks. These peaks correspond to the frequencies of explosive boiling-up and the processes occurring during explosive boiling. A correspondence has been established between the frequencies estimated from time realizations of pressure pulsations and the peaks in the power spectra.