摘要：亚临界侧近临界二氧化碳(CO_(2))由于其饱和气相密度高、潜热低和表面张力极低等物性特点而表现出独特的沸腾传热行为。本文针对近临界条件下二氧化碳开展自然循环沸腾临界传热实验,实验结果表明:在6.8~7.2 MPa的近临界条件下,过冷沸腾条件下增加极小的热流密度(增加量仅0.6 kW/m2),出口侧的壁面温度迅速上升,并且壁面温度飞升不断向进口侧轴向传播。结合主流体处于过冷状态及临界热流密度随着流量增加而增加的特点,判断沸腾临界为偏离泡核沸腾(DNB)式沸腾临界。不同边界条件下沸腾临界实验发现,压力和进口过冷度的变化对临界热流密度影响较大。基于近临界物性畸变及DNB式沸腾临界的特性建立了一个理论假说,解释了流固耦合条件下独特气泡行为导致的传热恶化轴向自蔓延现象。

摘要：本文以Din=2.15 mm的带旁通小流道为对象,分别在不同液相质量流速以及不同入口水温条件下开展沸腾临界实验,结合汽泡动力学行为以及两相界面形态特征,探讨流动不稳定性对沸腾临界的触发机制。在本文工况范围内,在流动状态由稳定阶段转变为不稳定阶段后,进一步增大热流密度会触发沸腾临界,且所有沸腾临界均属于DO型沸腾临界。当液相质量流速较高时,环状流近壁液膜主要在汽芯强烈的扰动作用下迅速破裂;当入口水温较低时,近壁液膜主要由于强烈的蒸发现象迅速破裂;因此沸腾临界与流动不稳定性几乎同步被触发。本文分别通过引入受限系数(Nconf)、过冷数(Nsub)、以及Weber数(We)来反映壁面的限制作用、入口过冷度、以及惯性力与表面张力对沸腾临界的影响,建立了适用于Din=2.15 mm带旁通小流道的CHF模型。

摘要：为深入分析沸腾两相流动振荡诱发沸腾临界的影响特性,本文以去离子水为工质,横截面19 mm×19 mm、中心为外径9.5 mm的单棒通道为研究对象,通过在不同热工参数下开展沸腾两相流动特性可视化实验研究,结合汽泡行为和汽-液界面特性,分析流动振荡诱发沸腾临界的影响特性。研究结果表明,低压力、低质量流速和低入口过冷度下,极易出现流动振荡,并导致沸腾临界提前发生,此时的临界热流密度与稳定工况下相比明显偏低;随着壁面热流密度不断增加,流道中两相流型先后出现泡状流、弹状流、合并弹状流、搅混流、剧烈搅混流、不稳定环状流;当流动出现剧烈振荡时,流道存在回流;发生沸腾临界时流道压降波动最大,对应的流型为不稳定环状流。因此,单棒通道内流动振荡可能会导致沸腾临界提前发生。

摘要：以截面尺寸为50 mm×2 mm的矩形并联双通道为实验本体,进行12~15 MPa的压力下密度波流动不稳定与沸腾临界的实验研究。研究发现：在高压条件下,随着压力和质量流速的增加,发生沸腾临界的热工参数范围扩大,而流动不稳定区域相应缩小。通过将热工参数无量纲化,在相变数（Npch）-过冷度数（Nsub）图上绘制了沸腾临界线及不稳定边界,揭示了热工参数对流动不稳定与沸腾临界存在区域的影响机制。