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《北京工业大学》 2000年
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液晶测温技术及其在脉冲射流冲击换热中的应用研究

李发军  
【摘要】: 随着高新技术的飞速发展,在实验技术领域中正经历着一场重大变革,全 场信息测量、非接触测量技术正勃然兴起。液晶显示测温技术就是这些新型测 量技术的典型代表。它利用热色液晶材料随温度的变化而迅速改变其反射光颜 色的特性,提供温度场的定量面分布信息。 本论文的研究目的是,建立一套完整的热色液晶定量测温系统,探讨提高 液晶测温精度的方法和途径,利用所建立的系统对稳态圆形浸没射流换热进行 研究,将换热实验结果同前人研究结果进行比较,以确定液晶测温系统的可靠 性。在此基础上进一步开展对脉冲式射流冲击换热的研究,以探明间歇冲击下 氮气在空气中浸没射流冲击换热的强化效果。 首先采用稳态圆形浸没射流进行了验证实验。在Re=5400~34200范围内, 驻点区换热系数与前人的实验结果相比平均误差为10.9%,实验系统具有很好 的可重复性。稳态实验结果表明,无论相对冲距大小,驻点区换热系数随Re 数的增大而增大。当相对冲距Z/D=3时,在较高的雷诺数(Re>16000)下, 在r/D=2~2.5内出现换热系数的二次峰值;Z/D=6时,二次峰值消失。 在此基础上,采用液晶显示实验装置对氮气在空气中的圆形脉冲浸没射流 冲击换热进行了研究,发现对于喷嘴直径D=3mm的情形,无论脉冲频率高低, 均无强化换热效果;对于D=10mm的情形,在较高Re数(Re=10110)时出 现个别工况的驻点换热强化。但总的说来,对于氮气在空气中的浸没射流冲击 换热而言,采用脉冲射流获取强化换热效果不是一个可取方法。但是,脉冲射 流换热表现出导致换热系数沿径向的分布趋于均匀的特点,尤其是在高频脉冲 情况下如此,这种特性可能会使此种换热方式在某些特殊场合是有用的。 另外,通过对脉冲射流换热的理论分析得出如下推测:采用密度重于空气 的气体(比如二氧化碳)在空气中进行脉冲浸没射流换热实验,有可能使换热 强化得到改善。但此种推测有待于后续研究工作的进一步证明。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TH811;TK124

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【引证文献】
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9 孔满昭;短通道错排射流冲击流动特性的研究[D];西北工业大学;2005年
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