水平矩形窄縫內(nèi)液氮流動(dòng)沸騰換熱特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、窄縫通道內(nèi)的流動(dòng)與換熱研究是近年來非常熱門的一個(gè)研究領(lǐng)域。窄縫通道的強(qiáng)化傳熱技術(shù)作為一種新型的強(qiáng)化傳熱方法，它具有溫差小、傳熱效率高等顯著特點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)緊湊，不需要復(fù)雜的表面加工和處理。對(duì)于窄縫通道的換熱研究，國內(nèi)外研究者主要針對(duì)圓形、矩形、環(huán)形窄縫，R-113、去離子水等常溫工質(zhì)，以液氮為工質(zhì)的矩形窄縫研究不多。
　　 本文以液氮為流動(dòng)工質(zhì)，利用窄縫通道強(qiáng)化換熱技術(shù)設(shè)計(jì)一套單面加熱的水平矩形窄縫液氮流動(dòng)沸騰換熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，探討窄

2、縫通道的氣液兩相流動(dòng)沸騰換熱特性。整套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)段、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液氮發(fā)生裝置三部分。對(duì)實(shí)驗(yàn)段設(shè)計(jì)，改變窄縫間隙為2mm、3mm、4mm、5mm，以及窄縫通道長度為400mm、125mm。對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào)試，重點(diǎn)解決實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的密封、保冷問題。
　　 實(shí)驗(yàn)研究分為兩部分，瞬態(tài)流動(dòng)沸騰換熱特性及穩(wěn)態(tài)流動(dòng)沸騰換熱研究。對(duì)瞬態(tài)換熱特性實(shí)驗(yàn)研究：相同壁面溫度及相同熱流、質(zhì)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(duì)穩(wěn)態(tài)換熱特性實(shí)驗(yàn)研究：在實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，對(duì)長度為400mm、間隙s的矩形窄縫，一定質(zhì)量流量下，各個(gè)間隙s的窄縫隨著壁面熱流密度增大，壁面沸騰換熱系數(shù)meanh呈先增大后減小的趨勢(shì)。其中，間隙為3mm的窄縫其壁面沸騰換熱系數(shù)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(shù)最低。對(duì)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(zhì)量流量增大，壁面沸騰換