收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微细通道内流动沸腾的实验和理论研究

颜晓虹  
【摘要】:微尺度下的流动沸腾传热与传质是一个复杂的问题,有着广泛的应用前景。虽然很多研究者作了不少的工作,发表了较多的文章,但是对机理的认识仍然很不充分,实验结果也相差很大,甚至相反。但由于其在微机电系统、高能流密度微电子、航空航天、激光技术及新材料的加工及制造上有巨大的应用前景,各国的众多研究者对微尺度流动沸腾的研究给予了高度的重视。本文以揭示微槽道内流动沸腾的机理为目的,以流动沸腾的流型、压降及换热特性为着手点,对微通道内流动沸腾进行了实验研究及理论分析。 本文首先利用38000帧/秒的高速摄影仪和宽视场体视显微镜相结合的可视化观察与测量技术对水平布置的石英玻璃微管及矩形微槽内水的流动沸腾的气泡产生、生长及合并等流型的变化进行了可视化实验研究。实验结果表明:在内径为520μm和315μm石英玻璃微管内,其流动沸腾的流型以单相液流、泡状流、塞状流和环状流的周期变化为主。而在内径为242μm微管内,无论是在过冷沸腾和饱和沸腾情况下,都只发现了单相液流和环状流流型,而没有看见任何气泡的行为。在微通道内水的过冷流动沸腾中,进出口压降变化与出口温度基本上是一一对应并且反相的,其过程从宏观上讲是由饱和蒸汽和过冷水的交替通过组成的。这与常规尺度下流动沸腾的情况是完全不同的。在矩形微槽内流动沸腾过程中,其流型变化无论是过冷沸腾还是饱和沸腾都与石英玻璃微管内的流型变化基本一致。 其次,在了解微通道内流动沸腾的流型变化特点的基础上,为了充分的了解微管及矩形微槽内流动沸腾的压降特性和换热特性,我们以蒸馏水为工质,采用直接电加热的方式,利用红外热成像仪和高精度热电偶、精密压力传感器对微通道的外壁面温度和进出口压降进行了精确的测量。实验的结果表明:利用红外热成像仪的显示特点,可以对不透明的微管内过冷沸腾状态下流型的变化情况进行预测。在饱和流动沸腾时,两相摩擦压降随热流密度的增加而增大。而两相摩擦压降因子φ~2_(FL)随L-M参数X的增加而单相减小,与质量流速的变化也有一定的关系。在实验条件相同的情况下,微圆管与矩形微槽内流动沸腾的压降结果几乎是一致的。通过实验数据与其他研究者的实验预测式的比较,


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 崔文智,辛明道,廖全;三维微肋螺旋管内流动沸腾流型与传热性能[J];工程热物理学报;2003年03期
2 刘均洪,叶林,柳和生,顾培韵,潘祖仁;高粘假塑性流体流动沸腾流型[J];化工学报;1995年01期
3 黄志尧,赵昀,王保良,李海青;电容层析成像两相流流型可视化系统[J];仪器仪表学报;2001年05期
4 马富芹,高龙,范晓伟;微通道和小通道内流动沸腾换热的研究[J];能源技术;2005年03期
5 颜晓虹,赵耀华;微管内流动沸腾流型的可视化研究[J];工程热物理学报;2005年S1期
6 谢代梁 ,王保良 ,黄志尧 ,李海青;电容层析成像流型可视化系统研究[J];浙江大学学报(工学版);2002年01期
7 赵有信,蔡祖恢,李美玲,张小力;汽泡周围温度场的观测[J];上海理工大学学报;1994年01期
8 刘中良;强化流动沸腾换热机理的研究[J];石油大学学报(自然科学版);1994年02期
9 思勤,夏清,邱运仁;添加剂对流动沸腾传热的影响[J];化工学报;1995年01期
10 于志家,徐维勤,沈自求;垂直套管环隙内汽液固三相流动沸腾传热的实验研究[J];工程热物理学报;1997年02期
11 胡杭英,彭晓峰,王补宣;微槽结构和工质对槽内流动沸腾的影响[J];工程热物理学报;1997年03期
12 程立新,陈听宽,罗毓珊;内螺纹管中流动沸腾强化传热研究[J];化学工程;1999年04期
13 马虎根;制冷剂混合物水平微翅管内流动沸腾研究综述[J];制冷学报;2001年04期
14 马一太,杨俊兰,管海清,李敏霞;CO_2跨临界循环吸热过程换热性能理论分析[J];热科学与技术;2003年04期
15 姜明健,罗晓惠,孙晗;超小型流道制冷换热器内的流动沸腾换热研究[J];制冷与空调;1997年02期
16 吕成道,李佛金,王汉强,程尚模;流动沸腾中加热面方向角对其换热影响的分析[J];华中理工大学学报;1998年01期
17 马虎根,蔡祖恢;纯工质水平内螺纹管内流动沸腾实验研究进展[J];上海理工大学学报;2000年02期
18 程立新,陈听宽;煤油在内螺纹管中流动沸腾强化传热特性[J];化工学报;2000年01期
19 刘国华;徐进良;张伟;;高热流作用下微通道内的周期性射流特性[J];工程热物理学报;2009年02期
20 陈剑波,蔡祖恢,丁一鸣,张小力;R12在水平管内流动沸腾换热实验研究[J];上海理工大学学报;1992年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于光;雷宇;;运筹管理学与相关学科的互引网络的科学计量研究[A];第三届(2008)中国管理学年会论文集[C];2008年
2 梁贞潜;沈兆麟;张春路;丁国良;;可视化制冷仿真软件编制的若干技术问题[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
3 郭寅飞;潘习林;姚雾云;;一种基于MultiGen-Creator构建小规模虚拟地形的方法[A];系统仿真技术及其应用(第7卷)——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年
4 李昌平;刘学山;韩辉;;航空装备可视化保障的探讨[A];航空装备保障技术及发展——航空装备保障技术专题研讨会论文集[C];2006年
5 王书中;由世俊;孙贺江;;直燃机仿真与可视化研究思路的探讨[A];全国暖通空调制冷2004年学术文集[C];2004年
6 吴晓莉;史美萍;;晶体生长实验流场数据的可视化研究[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年
7 张志华;侯恩科;;矿山巷道三维模型的建立方法研究[A];陕晋冀煤炭学会地质测量专业学术研讨会论文集[C];2006年
8 孙国庆;施木俊;雷永红;唐传政;;三维工程地质模型与可视化研究[A];湖北省土木建筑学会学术论文集(2000-2001年卷)[C];2002年
9 王家华;高海余;刘炳;;可视化蒙得卡罗分析与油气产量预报的风险评价[A];第七届全国数学地质与地学信息学术会议论文摘要汇编[C];2004年
10 卞晓东;邱憬;秦文虎;蔡玉惠;;可摘局部义齿设计三维可视化专家系统[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 颜晓虹;微细通道内流动沸腾的实验和理论研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
2 崔文智;三维微肋螺旋管内流动沸腾传热与流型[D];重庆大学;2003年
3 汤仲安;矢量GIS线状实体等概率密度误差模型[D];武汉大学;2004年
4 郭陟;可视化入侵检测研究[D];清华大学;2004年
5 姚广涛;预混合压燃发动机混合气形成与燃烧过程研究[D];天津大学;2005年
6 黄孝章;编组站计算机辅助设计理论研究及系统实现[D];北方交通大学;1998年
7 常威;矩形细通道内流动沸腾特性分析及实验研究[D];山东大学;2012年
8 付鑫;微细通道内液氮流动沸腾热物理特性与机理的可视化研究[D];上海交通大学;2011年
9 芮小平;空间信息可视化关键技术研究——以2.5维、三维、多维可视化为例[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
10 郭雷;微细通道流动沸腾换热机理及实验研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏君;面向可视化的温度场有限元分析建模原理、方法及实现技术研究[D];浙江大学;2002年
2 雷文平;旋转机械故障可视化和预测方法的研究[D];郑州大学;2003年
3 陈世昌;单环路系统传动与可视化设计研究[D];西安理工大学;2004年
4 陈静;基于ArcGIS的动态显示模型开发与应用[D];华东师范大学;2005年
5 余成道;三维建模技术在容积计量中的应用研究[D];武汉大学;2005年
6 李丹;航空物探场值表面模型可视化系统开发[D];中国地质大学(北京);2006年
7 潘海琳;高拱坝体形优化决策系统研究[D];河海大学;2006年
8 刘贵友;60KV供电网调度自动化及潮流分析系统[D];辽宁工程技术大学;2007年
9 陶长斌;可视化面向对象JAVA程序设计支持工具的研究[D];汕头大学;2001年
10 吴承文;冲压模可视化仿真模拟[D];浙江工业大学;2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 欧阳怡升 本报特约记者 王道升 申进科 ;“可视化后勤”改革一波三折[N];解放军报;2003年
2 孙小和;江苏移动实现“无形品牌可视化”[N];人民邮电;2004年
3 ;功能强大的可视化工作站[N];计算机世界;2000年
4 本报记者 杨婧瀚 特约记者 于智连 通讯员 沈伟;你的安全“看得见”吗?[N];石油管道报;2007年
5 通讯员 徐峰;敖汉旗农作物病虫害预报实现可视化[N];赤峰日报;2008年
6 周海华庞悦;眼球经济的营销策略[N];人民邮电;2008年
7 周军民;安全管理可视化[N];计算机世界;2002年
8 河南 宋振华;WMP也玩转场效果[N];电脑报;2005年
9 汪昌任;SAPxVIP搭建可视化资产信息平台[N];中国石油报;2005年
10 王志田;中国石油A_(4)项目大庆试点顺利[N];中国石油报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978