理论教育 临界后流型与传热特征优化研究

临界后流型与传热特征优化研究

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:需要指出的是,流动沸腾的临界后行为与系统究竟处于热流密度控制还是壁温控制有很大关系。继续增加热流密度会导致CHF点前移,使其后的区域进入到临界后区域(条件B)。图3-21均匀加热管的烧毁行为图3-22池沸腾中的CHF临界后传热主要受两个因素的影响,如下所述。究竟是壁面热流密度条件还是壁面温度条件对临界后传热影响较大。在这种情况下,发生膜态沸腾,流动干度将相对较低。

临界后流型与传热特征优化研究

需要指出的是,流动沸腾的临界后行为与系统究竟处于热流密度控制还是壁温控制有很大关系。对于如图3-21(a)所示的沿长度方向均匀热流密度的情况下,增加热流密度或者降低流速都可能导致在管子的出口处发生CHF(条件A)。继续增加热流密度会导致CHF点前移,使其后的区域进入到临界后区域(条件B)。如果分别画出增加热流密度和降低热流密度的情况,会发现如图3-21(b)所示的没有任何迟滞现象,这与如图3-22所示的池沸腾情况完全不同。池沸腾下从膜态沸腾恢复到核态沸腾需要将热流密度降低到相当低的条件下。

图3-21 均匀加热管的烧毁行为 

图3-22 池沸腾中的CHF(www.daowen.com)

临界后传热主要受两个因素的影响,如下所述。

①独立边界条件是第一个因素。究竟是壁面热流密度条件还是壁面温度条件对临界后传热影响较大。前者不会发生过渡沸腾,而后者则可能发生过渡沸腾。

②CHF的类型(DNB型或干涸型)影响临界后传热,甚至在控制热流密度条件下也是这样。更精确地讲,在DNB后区域,壁面附近可能存在汽膜将壁面和主流液芯分隔开(反环状流)。在这种情况下,发生膜态沸腾,流动干度将相对较低。而在干涸后(环状流后)条件下,液体仅以汽芯夹带的液滴形式存在,蒸汽从壁面获得热量,仅有部分的液滴会碰撞到壁面。大部分的液滴从汽芯获得热量而直接蒸发。在这种情况下,汽芯温度可能超过Tsat(图3-23),可以看到在反环状流(即膜态沸腾)下,即使在低热力学平衡干度下Tw仍然很高。

图3-23 临界后温度分布

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈