水平矩形窄縫內(nèi)液氮流動沸騰換熱特性實驗研究.pdf

1、窄縫通道內(nèi)的流動與換熱研究是近年來非常熱門的一個研究領(lǐng)域。窄縫通道的強化傳熱技術(shù)作為一種新型的強化傳熱方法，它具有溫差小、傳熱效率高等顯著特點，而且結(jié)構(gòu)緊湊，不需要復(fù)雜的表面加工和處理。對于窄縫通道的換熱研究，國內(nèi)外研究者主要針對圓形、矩形、環(huán)形窄縫，R-113、去離子水等常溫工質(zhì)，以液氮為工質(zhì)的矩形窄縫研究不多。
　　 本文以液氮為流動工質(zhì)，利用窄縫通道強化換熱技術(shù)設(shè)計一套單面加熱的水平矩形窄縫液氮流動沸騰換熱實驗系統(tǒng)，探討窄

2、縫通道的氣液兩相流動沸騰換熱特性。整套實驗系統(tǒng)的設(shè)計包括實驗段、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液氮發(fā)生裝置三部分。對實驗段設(shè)計，改變窄縫間隙為2mm、3mm、4mm、5mm，以及窄縫通道長度為400mm、125mm。對實驗系統(tǒng)進行安裝和調(diào)試，重點解決實驗系統(tǒng)的密封、保冷問題。
　　 實驗研究分為兩部分，瞬態(tài)流動沸騰換熱特性及穩(wěn)態(tài)流動沸騰換熱研究。對瞬態(tài)換熱特性實驗研究：相同壁面溫度及相同熱流、質(zhì)量流量條件下，分析壁面沿流向溫度瞬態(tài)變化，其中間隙

3、s為3mm的窄縫通道的壁面冷卻速率最快。對穩(wěn)態(tài)換熱特性實驗研究：在實驗參數(shù)范圍內(nèi)，對長度為400mm、間隙s的矩形窄縫，一定質(zhì)量流量下，各個間隙s的窄縫隨著壁面熱流密度增大，壁面沸騰換熱系數(shù)meanh呈先增大后減小的趨勢。其中，間隙為3mm的窄縫其壁面沸騰換熱系數(shù)較高，換熱效果較好，間隙為2mm的窄縫次之，間隙為5mm的窄縫其壁面沸騰換熱系數(shù)最低。對長度為400mm、間隙s的矩形窄縫，在壁面熱流一定的條件下，隨著質(zhì)量流量增大，壁面沸騰換