池核沸騰傳熱與CaCO-,3-垢生成的研究.pdf

1、本文對(duì)池核沸騰時(shí)的傳熱及加熱面上CaCO3垢的生成等復(fù)雜過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究與理論分析。主要工作如下： 采用極限擴(kuò)散電流技術(shù)(LDCT)與直接傳熱測(cè)定同時(shí)進(jìn)行的方法研究池核沸騰時(shí)的界面汽化熱阱效應(yīng)以及沸騰滯后和由自然對(duì)流向核沸騰轉(zhuǎn)變過程中加熱面上沸騰泡核的發(fā)展?fàn)顩r。結(jié)果表明，界面汽化熱阱效應(yīng)和對(duì)流是核沸騰傳熱的兩個(gè)主要途徑，界面汽化熱阱效應(yīng)對(duì)傳熱的貢獻(xiàn)隨著熱通量的增大而增大，隨著系統(tǒng)壓力提高也增大。并從沸騰中所包含的各個(gè)子過程間相

2、互作用，相互競(jìng)爭(zhēng)的觀點(diǎn)分析沸騰傳熱的機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)不同的加熱方式對(duì)沸騰滯后影響明顯：當(dāng)熱通量逐漸增加時(shí)，出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，而此后逐漸降低熱通量，會(huì)產(chǎn)生TD滯后(TemperatureDeviation)。研究還發(fā)現(xiàn)在傳熱脫離自然對(duì)流至充分發(fā)展的沸騰階段內(nèi)界面汽化熱阱效應(yīng)是逐漸增強(qiáng)的，說明了在沸騰起始階段，加熱面上沸騰泡核的形成是一個(gè)漸進(jìn)過程。另外，依據(jù)泡核激活機(jī)制的轉(zhuǎn)變并結(jié)合界面汽化熱阱效應(yīng)對(duì)沸騰滯后進(jìn)行機(jī)理分析。 針對(duì)池核沸騰時(shí)水

3、平加熱表面上CaCO3的結(jié)垢過程，首先采用動(dòng)態(tài)熱阻法對(duì)結(jié)垢規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，考察了熱通量、垢質(zhì)濃度和溶液主體溫度對(duì)結(jié)垢行為的影響。此外，分別在疏水的氟硅烷修飾紫銅基表面以及親水的紫銅表面上進(jìn)行了CaCO3結(jié)垢實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及理論分析均表明該疏水表面具有較好的抗垢性能。本文還對(duì)過冷池核沸騰條件下的結(jié)垢過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)過冷沸騰時(shí)傳熱系數(shù)的變化趨勢(shì)和飽和池核沸騰時(shí)相同，但傳熱系數(shù)及結(jié)垢速率均較飽和沸騰時(shí)的低。并分析了沸騰初期出