竖直管内空气-水环状两相流的传热特性理论分析

摘要

根据气液环状两相流边界层理论,并考虑气相中携带的液滴.用数值计算方法研究竖直圆管内空气-过冷水环状两相流传热特性.结果表明,在圆管内壁上的过冷水形成薄液膜.壁面热流密度可以分为液膜吸热,液膜蒸发和湿空气吸热三个部分.各种因素影响这3部分热量的耦合匹配,使得管内两相流的传热特性十分复杂.在大部分区域内,液膜蒸发换热是支配性的传热方式.即使在很高的热流密度下,壁温也能够稳定的保持在100℃以下.研究结果对空气-过冷水环状两相流高效冷却提供了一些基本的流动和传热规律.