加热表面粗糙度对高热流密度沸腾传热影响的多尺度数值模拟

发布时间：2017-11-30 07:23

  本文关键词：加热表面粗糙度对高热流密度沸腾传热影响的多尺度数值模拟

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【摘要】：本文以沸腾固气液界面为研究对象,建立了包括孔穴活化、液膜蒸发、气泡生长与脱离、壁面热传导等子过程的耦合模型,以探究固气液界面传热对高热流密度沸腾过程的影响。为了能够分辨微米量级的孔穴,模型中10 mm×10 mm的沸腾表面被划分为诸多子区域,每一个子区域中孔穴大小和数量随机分布,当子区域的过热度大于孔穴活化的临界过热度时,一部分孔穴活化生成气泡。进一步结合大液膜蒸发模型获得沸腾传热热流密度,并将其作为边界条件分析加热器热传导特性,从而通过对不同过程的多尺度耦合模拟不同表面粗糙度条件下高热流密度区的核态沸腾曲线,并进一步分析了孔穴数量及分布对加热壁面温度的影响。结果表明:预测所得沸腾曲线与实验结果基本相符,加热表面孔穴数量的增加使沸腾曲线左移,同时,孔穴数目的增多还会使活化点密度对壁面温度波动更为敏感,从而产生交替出现的长短周期。
【作者单位】： 大连理工大学能源与动力学院;
【基金】：国家科技支撑项目(No.2013GB11005B)
【分类号】：TK124
【正文快照】： 0引言 作为一种清洁低耗的能源,核能在各国能源战略地位日益凸显.沸腾传热因其高效的换热性能广泛应用于核电领域冷却系统中。经过几十年的积累,研究人员通过大量实验,发展了很多经验的和半经 验的沸腾换热关联式。但是这些经验关联式往往只适用于很窄的范围内,没有很好的

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本文编号：1238531