角度可調(diào)式過冷沸騰三維可視化實驗臺設(shè)計.pdf

1、沸騰傳熱過程的研究對于很多生活實際問題都具有非常重要的意義。通過研究沸騰過程中汽泡的產(chǎn)生和汽泡運動行為特性與氣泡與加熱表面間的作用來揭示傳熱機理的一種重要手段。過冷沸騰是指過冷條件下的一種沸騰特殊形式。由于核態(tài)沸騰具有較高的傳熱效率，隨著對于傳熱領(lǐng)域的重視逐步加深，過冷沸騰傳熱性質(zhì)研究引來人們的高度關(guān)注。
　　在過冷沸騰環(huán)境條件下，盡管現(xiàn)在眾多學(xué)者對汽泡的生長過程及運動行為特性及傳熱傳質(zhì)特性做了相對詳細(xì)的研究，但是，大多研究都集中

2、在汽泡在水平、豎直平面上及汽泡在曲壁面的運動行為。以往實驗的影像資料都只能觀察汽泡的二維圖像。本論文設(shè)計了一個可在0°至30°多個角度上進行氣泡的運動觀察的實驗臺。加入棱鏡和鍍銀反光鏡來實現(xiàn)高速攝影儀呈現(xiàn)出汽泡的三維圖像?；诒緦嶒炁_，可以對氣泡在不同溫度環(huán)境、溶液、加熱表面下的形態(tài)變化、運動行為及氣泡產(chǎn)生和脫離的頻率進行有效的觀測。本文研究主要涵蓋以下幾點：
　?。?）對針對過冷沸騰下氣泡動力學(xué)的研究進行綜述、確定了實驗元件的設(shè)

3、計與數(shù)據(jù)處理的方式，并最終選擇二氯甲烷作為加熱介質(zhì)。
　　（2）自行設(shè)計實驗元件及實驗臺，選擇帶有窗體的不銹鋼板搭建實驗臺箱體。通過對比金屬元件的加熱方式以及考慮實際加工中遇到的問題，設(shè)計兩種加熱方式，最終使結(jié)構(gòu)表面溫度均衡。通過對不同金屬的導(dǎo)熱性能的對比，加熱元件的材料使用銅，照明用光源采用光纖光源冷光燈。
　　（3）通過UG進行三維建模，利用ICEM劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，借助FLUENT數(shù)值模擬軟件，對工件進行模擬計算最后確定所