管内水过冷流动沸腾传热系数关联式研究

发布时间：2022-07-27 17:08

　　过冷流动沸腾传热在核能、热动力装置及电子设备冷却等领域有广泛的应用,其优异的传热能力在托卡马克高热负荷部件偏滤器冷却通道中也有很大的应用潜力。首先,本文利用14篇已发表文献中1915组过冷沸腾实验数据,评价了 16个过冷沸腾传热关联式,评价结果表明Baburajan等关联式的预测误差最小,其平均绝对误差（MAD）为28.6%,但结果并不能够满足过冷流动沸腾应用需求。其次,对影响过冷流动沸腾传热特性的因素进行研究,分析气体密度计算的沸腾数（Bo）对过冷流动沸腾传热特性的影响,并应用沸腾数及相关无量纲数拟合得到新的过冷流动沸腾传热关联式。关联式的平均绝对误差（MAD）为19.3%,70.4%的数据点预测误差在±20%以内,提高了对水过冷流动沸腾传热计算精度。利用高热流密度综合实验平台,对系统压力为1、1.5、2 MPa,进口水温度为20、40、60℃,流速为1、2、3、4、5m/s的实验工况下的上壁面单边加热水平矩形管内过冷流动沸腾进行了实验研究,实验获得371个过冷流动沸腾传热实验点,扩充了雷诺数范围在77000-420000的实验数据和上壁面加热水平管中的过冷沸腾实验数据。最后,利用文... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 托卡马克偏滤器水冷通道简介
    1.2 过冷流动沸腾研究背景及意义
    1.3 过冷沸腾传热关联式及传热机理研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 过冷流动沸腾实验数据库及传热系数关联式
    2.1 引言
    2.2 水过冷流动沸腾传热实验数据简介
    2.3 现有过冷流动沸腾传热模型及评价
    2.4 现有传热关联式对水的适应性分析
        2.4.1 现有传热关联式评价
        2.4.2 传热关联式预测值与实验值比较
    2.5 管内过冷流动沸腾传热新关联式的建立
        2.5.1 管内水过冷流动沸腾传热因素影响分析
        2.5.2 基于麦夸特算法的过冷沸腾传热关联式
        2.5.3 新传热关联式的预测能力评价
    2.6 本章小结
第3章 管内过冷沸腾换热性能实验
    3.1 引言
    3.2 实验目的
    3.3 过冷沸腾换热实验
        3.3.1 实验设备简介
        3.3.2 实验步骤
    3.4 实验数据处理与结果分析
        3.4.1 实验数据处理
        3.4.2 实验不确定度分析
        3.4.3 实验参数对传热系数的影响
        3.4.4 实验结果与传热关联式验证
    3.5 本章小结
第4章 浮升力对管内水过冷流动沸腾传热特性分析
    4.1 引言
    4.2 基于Gr的浮升力效应简介
    4.3 浮升力对传热的影响分析
        4.3.1 竖直管中浮升力对传热的影响分析
        4.3.2 水平矩形管中浮升力对传热的影响分析
        4.3.3 不同实验工况下浮升力对传热的影响分析
    4.4 引入浮力相的管内水过冷流动沸腾传热关联式
        4.4.1 引入浮力相修正后的传热关联式
        4.4.2 修正后的传热关联式预测能力评价
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3665846