本文關(guān)鍵詞：加熱表面粗糙度對(duì)高熱流密度沸騰傳熱影響的多尺度數(shù)值模擬

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【摘要】：本文以沸騰固氣液界面為研究對(duì)象,建立了包括孔穴活化、液膜蒸發(fā)、氣泡生長與脫離、壁面熱傳導(dǎo)等子過程的耦合模型,以探究固氣液界面?zhèn)鳠釋?duì)高熱流密度沸騰過程的影響。為了能夠分辨微米量級(jí)的孔穴,模型中10 mm×10 mm的沸騰表面被劃分為諸多子區(qū)域,每一個(gè)子區(qū)域中孔穴大小和數(shù)量隨機(jī)分布,當(dāng)子區(qū)域的過熱度大于孔穴活化的臨界過熱度時(shí),一部分孔穴活化生成氣泡。進(jìn)一步結(jié)合大液膜蒸發(fā)模型獲得沸騰傳熱熱流密度,并將其作為邊界條件分析加熱器熱傳導(dǎo)特性,從而通過對(duì)不同過程的多尺度耦合模擬不同表面粗糙度條件下高熱流密度區(qū)的核態(tài)沸騰曲線,并進(jìn)一步分析了孔穴數(shù)量及分布對(duì)加熱壁面溫度的影響。結(jié)果表明:預(yù)測所得沸騰曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符,加熱表面孔穴數(shù)量的增加使沸騰曲線左移,同時(shí),孔穴數(shù)目的增多還會(huì)使活化點(diǎn)密度對(duì)壁面溫度波動(dòng)更為敏感,從而產(chǎn)生交替出現(xiàn)的長短周期。
【作者單位】： 大連理工大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院;
【基金】：國家科技支撐項(xiàng)目(No.2013GB11005B)
【分類號(hào)】：TK124
【正文快照】： 0引言 作為一種清潔低耗的能源,核能在各國能源戰(zhàn)略地位日益凸顯.沸騰傳熱因其高效的換熱性能廣泛應(yīng)用于核電領(lǐng)域冷卻系統(tǒng)中。經(jīng)過幾十年的積累,研究人員通過大量實(shí)驗(yàn),發(fā)展了很多經(jīng)驗(yàn)的和半經(jīng) 驗(yàn)的沸騰換熱關(guān)聯(lián)式。但是這些經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式往往只適用于很窄的范圍內(nèi),沒有很好的

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