机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
14期
125-132
,共8页
宗露香%徐进良%王晓东%孙东亮
宗露香%徐進良%王曉東%孫東亮
종로향%서진량%왕효동%손동량
触发沸腾%微通道%相变模型%数值模拟
觸髮沸騰%微通道%相變模型%數值模擬
촉발비등%미통도%상변모형%수치모의
Triggered boiling%Microchannel%Phase change%Numerical simulation
深入研究种子气泡触发微通道流动沸腾传热机理.基于一种精确简单气液相变模型,运用流体体积函数方法对高热流密度下微圆管内种子气泡触发沸腾传热进行数值模拟.种子气泡在四种触发频率下进入微圆管.模拟结果表明,种子气泡触发频率是影响系统传热和稳定关键因素之一.低频(≤100 Hz)下,种子气泡抑制壁面温度波动不稳定性效果不明显,壁面过热度随时间呈大幅毫秒级波动;高频(1 000 Hz及以上)下,随着触发频率增加,壁面过热度振荡现象逐步成功得到抑制,恒热流加热壁面温度降至极限值.但触发频率存在饱和值(f=2 000Hz).通过对饱和触发频率下微通道内稳态时刻流型、局部传热系数进行分析发现,微通道内实现连续相变换热,拉长气泡区域局部传热系数维持在单相换热时2～3倍.
深入研究種子氣泡觸髮微通道流動沸騰傳熱機理.基于一種精確簡單氣液相變模型,運用流體體積函數方法對高熱流密度下微圓管內種子氣泡觸髮沸騰傳熱進行數值模擬.種子氣泡在四種觸髮頻率下進入微圓管.模擬結果錶明,種子氣泡觸髮頻率是影響繫統傳熱和穩定關鍵因素之一.低頻(≤100 Hz)下,種子氣泡抑製壁麵溫度波動不穩定性效果不明顯,壁麵過熱度隨時間呈大幅毫秒級波動;高頻(1 000 Hz及以上)下,隨著觸髮頻率增加,壁麵過熱度振盪現象逐步成功得到抑製,恆熱流加熱壁麵溫度降至極限值.但觸髮頻率存在飽和值(f=2 000Hz).通過對飽和觸髮頻率下微通道內穩態時刻流型、跼部傳熱繫數進行分析髮現,微通道內實現連續相變換熱,拉長氣泡區域跼部傳熱繫數維持在單相換熱時2～3倍.
심입연구충자기포촉발미통도류동비등전열궤리.기우일충정학간단기액상변모형,운용류체체적함수방법대고열류밀도하미원관내충자기포촉발비등전열진행수치모의.충자기포재사충촉발빈솔하진입미원관.모의결과표명,충자기포촉발빈솔시영향계통전열화은정관건인소지일.저빈(≤100 Hz)하,충자기포억제벽면온도파동불은정성효과불명현,벽면과열도수시간정대폭호초급파동;고빈(1 000 Hz급이상)하,수착촉발빈솔증가,벽면과열도진탕현상축보성공득도억제,항열류가열벽면온도강지겁한치.단촉발빈솔존재포화치(f=2 000Hz).통과대포화촉발빈솔하미통도내은태시각류형、국부전열계수진행분석발현,미통도내실현련속상변환열,랍장기포구역국부전열계수유지재단상환열시2～3배.
