摇摆对竖直管过冷沸腾气泡脱离点影响的研究

【摘要】： 气泡脱离点的确定,对换热设备的传热计算和流体的流动阻力计算都是非常重要的。过冷沸腾气泡脱离点直接关系到下游的流动传热特性,是一个关键环节。本文取摇摆为海洋影响条件,研究摇摆对竖直管自然循环过冷沸腾气泡脱离点的影响。实验以水为工质,采用可视化的方法观察在不同工况下实验现象,通过改变系统压力,入口过冷度,加热功率,摇摆的周期等条件观察摇摆对气泡脱离点的影响,并分析现象产生的原因。 摇摆时由于附加惯性力导致管内流体流量的波动,流量的波动影响水与加热壁面的换热,气泡脱离点位置沿加热壁面上下移动,且存在稳定的气泡脱离最高点和最低点;相应的不摇摆工况下的气泡脱离点位置分布在摇摆工况下气泡脱离最高点和最低点之间,气泡脱离点波动的周期跟摇摆周期相同。摇摆周期变大时,流量波动的振幅变小,气泡脱离点波动的振幅也减小,根据摇摆条件下回路流体的受力分析,建立摇摆条件下流量随摇摆角度变化的物理模型,计算出流量随时间变化的关系,通过观察到的摇摆与气泡脱离点的关系,把流量波动与气泡脱离点联系起来。我们得出结论:摇摆引起了流量波动,流量的波动导致气泡脱离点的位置变化。