摇摆对沸腾传热特性影响的研究

摘要

本论文主要对矩形通道内两相流动沸腾换热特性进行了实验研究。实验回路安装在一能绕中心轴摆动的台架上,以模拟海洋条件下的摇摆运动。流动工质为去离子水,实验内容包括竖直状态下和不同摇摆工况下的流动沸腾实验。
　　描述了实验中出现的典型实验现象,发现竖直状态下系统稳定运行,各实验参数未发生波动。在较低的热流密度下,摇摆运动下的实验现象与竖直状态下现象相同,随着热流密度的提高,当出口干度达到一定值后,摇摆运动下各实验参数发生周期性波动,波动周期与摇摆周期一致。摇摆周期对沸腾换热系数没有影响,而摇摆角度越大沸腾换热系数波动幅度越大。
　　对竖直状态下的实验数据进行处理,发现基于本实验段尺寸的矩形通道对流动沸腾换热没有明显的强化作用。质量流量,入口压力,质量含气率对沸腾换热系数均有影响,入口过冷度对饱和沸腾换热几乎没有影响。利用实验数据对已有的部分计算关系式进行了评价,发现Lee-Lee、Liu-Winteron及Kandlikar经验关系式都能较好地预测本实验值,而基于常规通道计算的Chen经验关系式预测值与实验值偏差较大。
　　最后对竖直状态下和摇摆运动下的实验数据进行对比分析,结果表明:摇摆运动对稳定区及不稳定区的平均沸腾换热特性均没有影响,与竖直状态下结果相同。摇摆运动下的质量流速的波动对瞬时换热特性没有影响,而入口压力的波动对瞬时换热系数有明显的影响。摇摆运动引起回路空间位置发生改变,造成出口处蒸汽出现周期性雍塞,导致入口压力出现波动,沸腾换热系数与压力同相波动。

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第1章 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3 现阶段研究存在的主要问题

1.4 本论文主要研究内容

第2章 实验装置和实验步骤

2.1 摇摆台系统

2.2 实验装置

2.3 实验方法及实验步骤

2.4 本章小结

第3章 数据处理方法与过程

3.1 实验数据处理方法

3.2 本章小结

第4章 竖直状态下沸腾换热特性分析

4.1 竖直状态下实验现象与分析

4.2 影响流动沸腾换热特性因素分析

4.3 已有关系式校验

4.4 本章小结

第5章 摇摆运动下沸腾换热特性分析

5.1 摇摆运动下实验现象与分析

5.2 摇摆对稳定区沸腾换热特性的影响

5.3 摇摆对不稳定区沸腾换热特性的影响

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢