水平矩形窄縫內液氮流動沸騰換熱特性實驗研究.pdf

1、窄縫通道內的流動與換熱研究是近年來非常熱門的一個研究領域。窄縫通道的強化傳熱技術作為一種新型的強化傳熱方法，它具有溫差小、傳熱效率高等顯著特點，而且結構緊湊，不需要復雜的表面加工和處理。對于窄縫通道的換熱研究，國內外研究者主要針對圓形、矩形、環(huán)形窄縫，R-113、去離子水等常溫工質，以液氮為工質的矩形窄縫研究不多。
　　 本文以液氮為流動工質，利用窄縫通道強化換熱技術設計一套單面加熱的水平矩形窄縫液氮流動沸騰換熱實驗系統(tǒng)，探討窄

2、縫通道的氣液兩相流動沸騰換熱特性。整套實驗系統(tǒng)的設計包括實驗段、數據采集系統(tǒng)、液氮發(fā)生裝置三部分。對實驗段設計，改變窄縫間隙為2mm、3mm、4mm、5mm，以及窄縫通道長度為400mm、125mm。對實驗系統(tǒng)進行安裝和調試，重點解決實驗系統(tǒng)的密封、保冷問題。
　　 實驗研究分為兩部分，瞬態(tài)流動沸騰換熱特性及穩(wěn)態(tài)流動沸騰換熱研究。對瞬態(tài)換熱特性實驗研究：相同壁面溫度及相同熱流、質量流量條件下，分析壁面沿流向溫度瞬態(tài)變化，其中間隙

3、s為3mm的窄縫通道的壁面冷卻速率最快。對穩(wěn)態(tài)換熱特性實驗研究：在實驗參數范圍內，對長度為400mm、間隙s的矩形窄縫，一定質量流量下，各個間隙s的窄縫隨著壁面熱流密度增大，壁面沸騰換熱系數meanh呈先增大后減小的趨勢。其中，間隙為3mm的窄縫其壁面沸騰換熱系數較高，換熱效果較好，間隙為2mm的窄縫次之，間隙為5mm的窄縫其壁面沸騰換熱系數最低。對長度為400mm、間隙s的矩形窄縫，在壁面熱流一定的條件下，隨著質量流量增大，壁面沸騰換