单气泡池沸腾传热中的重力效应数值模拟

IMECH-IR > 微重力重点实验室

	单气泡池沸腾传热中的重力效应数值模拟
	赵建福; 张良 ; 杜王芳; 李会雄
发表期刊	空气动力学学报
	2021-06-15
卷号	39 期号:03 页码:121-129
摘要	本文数值模拟了不同重力条件下饱和状态的FC-72在厚度5 mm的SiO2固壁上的单气泡池沸腾传热现象及相应的气泡动力学和传热性能。固壁底面给定均匀过热度10 K,其瞬态热响应被考虑在内。通过多个气泡周期的计算,得到了准稳态的沸腾过程。结果表明,在小热流密度下,气泡脱落直径Db反比于重力的1/2次方,且与Fritz模型一致;气泡脱落频率f则正比于重力。传热特性存在2个明显不同的区域,即重力相关区和重力无关区,其分界位置约为0.03g0:高于该临界重力时,热流密度与重力相关,恒定过热度下热流密度与重力呈确定的指数函数关系;小于该临界重力时,热流密度与重力无关。临界重力值对应于基于Laplace长度的无量纲加热器长度约2～3之间,与Raj-Kim-McQuillen重力标度模型建议的2.1相近。重力相关区标度指数随着过热度增大而单调增大,但明显大于Raj-Kim-McQuillen重力标度模型预测结果。研究结果还表明固壁瞬态热响应对重力无关区传热性能的影响比重力相关区更为明显。
关键词	核态池沸腾重力效应传热气泡脱落尺寸气泡脱落频率
收录类别	CSCD
语种	中文
项目资助者	国家自然科学基金联合基金项目(U1738105) ; 中国载人空间站工程科学实验项目(YYWT-0601-EXP-18)
CSCD记录号	CSCD:6995873
力学所作者排名	1
引用统计	被引频次：3[CSCD] [CSCD记录]
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/87101
专题	微重力重点实验室
作者单位	1.中国科学院力学研究所微重力重点实验室 2.中国科学院大学工程科学学院 3.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 4.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	赵建福,张良,杜王芳,等. 单气泡池沸腾传热中的重力效应数值模拟[J]. 空气动力学学报,2021,39,03,:121-129.
APA	赵建福,张良,杜王芳,&李会雄.(2021).单气泡池沸腾传热中的重力效应数值模拟.空气动力学学报,39(03),121-129.
MLA	赵建福,et al."单气泡池沸腾传热中的重力效应数值模拟".空气动力学学报 39.03(2021):121-129.

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