柯道友
,
王昊
,
彭晓峰
,
王补宣
工程热物理学报
本文针对过冷沸腾中汽泡顶部射流现象进行分析与模拟.建立汽泡界面模型,考虑蒸发凝结以及Marangoni效应.利用CFD软件Fluent 6.0对模型进行计算分析,成功模拟得到泡顶射流流场.模拟结果无论是流场结构,还是流场强度,都与实验一致吻合,充分证明泡顶射流由Marangoni效应引起.
关键词:
过冷沸腾
,
汽泡
,
射流
,
Marangoni
,
CFD
江军
,
柯道友
工程热物理学报
本文以核态池沸腾100μm铂丝上单个气泡的动力学行为为研究现象进行数值模拟,采用能量方程求解丝上以运动气泡为中心的局部区域内的温度分布,同时引入了在核态池沸腾丝上运动气泡粘性力经验公式,以此来考虑Marangoni驱动力和粘件力相等时的运动气泡稳态速度,最后分析了气泡在运动过程中吸收热量的特性.为理论求解丝上核态沸腾运动气泡的稳态速度和吸热特性积累一些理论根据.
关键词:
沸腾
,
铂丝
,
气泡
,
扫荡
,
Marangoni
毕景良
,
李雪芳
,
柯道友
,
黄彦平
工程热物理学报
本文对三种过冷度下,微尺度加热片阵列上的沸腾换热现象做了实验研究,实验采用两组核化点,每个核化点包含12个大小约为0.1 mm×0.1 mm的微型加热片.利用高速摄像技术从汽泡的底部对汽泡生长及合并现象进行观测,并用高速数据采集系统同步记录不同加热片热流密度.实验探究了不同过冷度下的汽泡合并现象,以及对应的汽泡直径变化规律、汽泡脱离频率和热流密度曲线.文章分析了不同的合并现象并探究了过冷度对沸腾传热的影响.
关键词:
饱和沸腾
,
过冷沸腾
,
热流密度
,
汽泡合并
,
脱离频率
张璐
,
柯道友
工程热物理学报
建立二维近壁面汽泡生长模型,研究过冷度,壁面过热度,壁面物性,接触角,核化点尺寸等因素对汽泡生长的影响.本文建立的汽泡生长模型在低壁面过热度条件下趋近于微液层蒸发控制的汽泡生长模型,在高壁面过热度条件下趋近于无限过热液体中传热控制球形汽泡生长模型.
关键词:
核态沸腾
,
汽泡生长
,
过冷度
,
接触角
江军
,
柯道友
工程热物理学报
本文以10 mm直径加热钢管为研究对象,通过大量可视化的实验研究,对核态过冷沸腾中的气泡动力学行为以及射流现象进行了描述和分析.在实验中我们观察到泡顶射流和核态射流的竞争,双射流,"液洞"现象等一些特殊的沸腾现象.射流的泵吸作用、汽泡表面相变换热、Marangoni效应等是导致射流和气泡结构演化的根本原因.
关键词:
泵吸作用
,
沸腾
,
Marangoni流
,
气泡
,
射流
林曦鹏
,
柯道友
,
王颢杰
,
黄润华
,
罗喆
工程热物理学报
实验研究了在水平放置的低高宽比聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）微槽道（300μm×60μm）内的局部位置给予恒定热流密度条件下气泡的核化沸腾、生长和运动情况,实验中的工质采用FC-72,并用真空泵抽至室温下的饱和气压。研究发现微通道内起始沸腾需要比常规槽道更大的壁面过热度,液体流量和加热速率对气泡的生长和运动有很大的影响。
关键词:
PDMS微通道
,
流动沸腾
,
局部加热
,
气泡动力学
柯道友
,
王补宣
工程热物理学报
本文提出了边界层充分发展情况下平板马兰各尼流动动量方程和能量方程的相似解,分析了流动与传热随Pr数的变化特征;由于在核沸腾中蒸汽气泡的一般直径大于估算边界层厚度,因而可以忽略表面张力影响,将这一结果用于气泡周界马兰各尼流动效应的初步分析.
关键词:
马兰各尼
,
核沸腾
李雪芳
,
毕景良
,
林曦鹏
,
柯道友
,
王雨佳
工程热物理学报
氢气从高压储存系统的泄漏将在出口外形成高压、欠膨胀射流,并形成被称为马赫盘的激波结构.本文利用二维轴对称几何模型模拟了储存压力为10 MPa和20 MPa的高压氢气通过直径为1 mm的小孔向周围环境泄漏的问题,并与理论计算结果和实验数据进行了比较.模拟结果表明:由于存在黏性阻力,气流通过马赫盘后的速度低于理论计算的速度,马赫盘下游沿径向的气流参数分布并不均匀.氢气沿射流中心线的浓度分布与实验数据基本吻合.模拟还得到了不同滞止压力下氢气的最低可燃轮廓和泄漏出口外的危险区域范围.
关键词:
高压氢气泄漏
,
膨胀不足射流
,
马赫盘
,
可燃轮廓
毕景良
,
柯道友
,
林曦鹏
工程热物理学报
汽泡的传热及生长特性研究对于揭示核态沸腾的机理具有重要作用。本文介绍了利用高速摄像技术对核态沸腾中汽泡生长及运动现象进行实验观测,并用高速数据采集系统记录汽泡一个生长周期不同阶段的热流密度的方法。在不同的过冷度及壁面温度条件下,观测了汽泡的生长、周期性滑移、颈化和脱离现象。计算并绘制出不同条件下一个汽泡生长周期内的热流密度曲线,与汽泡图片相对应,分析并讨论了造成这些现象的机理。
关键词:
沸腾
,
汽泡生长
,
汽泡脱离
,
热流密度
柯道友
,
王昊
,
彭晓峰
工程热物理学报
目前很多水的核态沸腾都观察到了汽泡顶部射流的现象.本文分析了沿细丝运动的汽泡顶部产生射流的物理机理,并通过对汽泡和加热细丝周围温度场和速度场的数值求解来进行分析.结果显示:由汽泡前后表面的温度梯度引起的热射流很可能是流动的最主要原因.热射流能够推动汽泡前进.对比和试验的观测指出,不凝气体或者其他可能的机理将限制汽泡界面处的凝结换热,从而增大表面温度梯度,增强热射流.
关键词:
过冷沸腾
,
汽泡
,
射流
,
Marangoni
,
CFD
