矩形通道內(nèi)過冷沸騰氣泡行為實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文對常壓下矩形窄縫流道內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)條件下氣泡的生長、滑移、滑躍、聚合、脫離等行為進(jìn)行了高速攝像可視化研究,并對不同熱工條件下的氣泡行為規(guī)律進(jìn)行了比較分析。建立了實(shí)驗(yàn)段傾斜條件的氣泡力學(xué)模型,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的分析結(jié)果。
　　實(shí)驗(yàn)研究工作是以去離子水為工質(zhì),在矩形流道內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)氣泡行為的可視化實(shí)驗(yàn),采用高速攝像機(jī)以5000幀/秒的速度進(jìn)行拍攝,實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍:壓力:0.1MPa,質(zhì)量流速:347.2、520.8、694.4、8

2、68.1kg/m2s,入口過冷度:20℃、30℃、40℃,傾斜角度-20°、-10°、0°、10°、20°,熱流密度:0~542.77kW/m2。
　　通過高速攝像可視化研究發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)中存在多種氣泡行為現(xiàn)象,如氣泡的生長、脫離、滑移、滑躍、躍離彈回、聚合、相界面毛細(xì)波動(dòng)、潰滅等,文章對這些現(xiàn)象進(jìn)行了描述,并結(jié)合氣泡動(dòng)力學(xué)、波動(dòng)理論、流動(dòng)不穩(wěn)定性等知識對其原理和相關(guān)規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié)。研究了矩形流道的流場、溫度場特性對氣泡的滑移、

3、躍離和聚合等行為產(chǎn)生的影響。比較分析了熱工條件對氣泡行為和滑移換熱的影響,通過測量、處理實(shí)驗(yàn)圖像中同一產(chǎn)氣點(diǎn)在不同的入口過冷度、熱流密度條件下氣泡行為的相關(guān)參數(shù),如氣泡的平均產(chǎn)氣頻率、壽期、直徑、滑移換熱比,分析、總結(jié)了其變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨著壁面熱流密度的提高產(chǎn)氣頻率有明顯的升高,氣泡的壽期逐漸增長,氣泡的脫離直徑逐漸增大,滑移換熱降低,滑移距離逐漸增長;隨著實(shí)驗(yàn)段入口過冷度的降低,氣泡的壽期逐漸增長,氣泡的脫離直徑逐漸增大,滑移換熱降低