飽和液氮爆發(fā)沸騰實驗與理論研究.pdf

1、　 本課題旨在通過新的研究方法和手段從新的視角揭示液氮乃至低溫液體工質(zhì)在瞬態(tài)高熱流沖擊下所表現(xiàn)出的超常沸騰行為、影響規(guī)律、以及傳熱過程特性，填補(bǔ)國內(nèi)在該領(lǐng)域研究的空白，同時為實際應(yīng)用提供重要技術(shù)指導(dǎo),通過轉(zhuǎn)變時間這一特征參量能夠?qū)煞N沸騰形態(tài)進(jìn)行劃分。實驗發(fā)現(xiàn)爆發(fā)沸騰發(fā)生時的加熱溫升速率閾值為107K/s量級，并對爆發(fā)沸騰的評價體系以及轉(zhuǎn)變時間的意義進(jìn)行了分析?！?針對爆發(fā)沸騰的重要形態(tài)特征——汽泡群，開展了原創(chuàng)性的理論研究。

2、創(chuàng)造性地將激光加熱開始1微秒以內(nèi)的時間段定義為飽和液氮爆發(fā)沸騰初始期，其后的爆發(fā)沸騰過程為旺盛期。初始期的特點是汽泡群中大量微小汽泡均勻分布在狹窄空間中，汽泡之間不發(fā)生相互合并，與液相工質(zhì)之間沒有相對運(yùn)動，汽液界面上存在強(qiáng)烈的質(zhì)量與能量交換。旺盛期的汽泡群行為特點更為復(fù)雜，內(nèi)部存在多種不穩(wěn)定因素和隨機(jī)過程?！?根據(jù)初始期爆發(fā)沸騰的特點并結(jié)合兩相流研究的“贗流體”思想，建立了相應(yīng)的動力學(xué)模型，用于描述爆發(fā)沸騰初始期的一般行為規(guī)律。