摘要：为探索壁面沸腾过程汽泡的脱离规律,通过可视化实验对倾斜壁面汽泡的脱离行为进行研究,获得了倾斜壁面汽泡主要发生的3类脱离行为,包括自由脱离、碰撞脱离与扰动脱离。为降低汽泡行为随机性带来的干扰,建立了量化汽泡脱离特征量的最小无关数原则,确定汽泡自由脱离、碰撞脱离的最小无关数分别为25、34,确保对应脱离特征量的统计偏差小于±5%。在实验参数范围内,基于最小无关数原则统计获得汽泡脱离特征量,结果表明,随着加热壁面热流密度的升高,汽泡自由脱离直径呈增大趋势,汽泡碰撞脱离直径呈减小趋势,汽泡生长时间与等待时间减少,汽泡脱离频率增大。碰撞脱离对汽泡生长时间的减少效应强于对等待时间的延迟效应,综合结果为碰撞脱离缩短了汽泡脱离周期,加快了壁面核化过程。

摘要：通过汽泡受力分析,构建窄缝通道内汽泡脱离直径预测模型。基于可视化实验获得的汽泡轴心倾斜角、前后接触角以及底部接触直径等数据,评价分析汽泡界面参数对脱离直径预测的影响,进而确定适用于本实验工况下窄缝通道内汽泡受力模型求解的界面输入参数,获得了窄缝通道汽泡脱离直径的预测值。利用竖直和倾斜条件下可视化实验获得的58个数据对汽泡脱离直径预测模型进行了验证,预测值和实验值符合较好。基于验证的汽泡脱离直径模型评估了各个力的地位和作用,应用分析了热工参数对汽泡脱离直径的影响。

摘要：针对汽泡在脱离点和浮升点的力平衡特点，根据受力分析结果对汽泡的动量平衡方程进行了简化。提出了汽泡在竖直加热壁面上脱离和浮升的判据。采用Thorncroft的实验数据进行检验，结果发现，汽泡的脱离及浮升直径预测值与实验值误差在±20％以内。模型分析结果表明，向上流动的汽泡脱离直径随平均流速的增加而减小，随壁面过热度的增加而增加；向下流动情况大致相同；但由于流动曳力对汽泡脱离的作用和浮力的作用相反，从而导致了在0．2～O．3m·s^-1流速范围内出现汽泡不脱离的现象。在向上流动条件下，由于汽泡脱离核化点后的滑动方向和主流方向一致，从而使得汽泡与流体间的相对速度减小，使浮升直径大大增加；向下流动时，汽泡浮升直径随平均流速和壁面过热的关系与脱离直径的变化趋势基本一致，但与壁面过热的关系没有脱离直径的明显。

摘要：铬(Cr)涂层锆合金包壳是最有前途的耐事故燃料(ATF)的新型包覆材料之一,对其表面的气泡动力学进行研究有助于评估是否具有更好的传热性能。在常压下的Cr涂层锆合金包壳池式沸腾实验装置中对不同工艺方法下制备的Cr涂层锆合金包壳进行实验,研究了粗糙度等表面状态对气泡产生、长大以及脱离等气泡行为的影响。结果表明,气泡接触角与Cr涂层表面粗糙度有关,粗糙度越大,表面气泡接触角越小;不同涂层工艺下制备的4种Cr涂层锆合金包壳样件表面的气泡脱离直径范围为1.256~1.446 mm,气泡脱离频率范围为29.99~50.97 Hz;气泡脱离直径与粗糙度呈负相关,脱离频率与粗糙度呈正相关;气泡脱离直径预测模型与实验数据之间的偏差为±6%,脱离频率预测模型与实验数据之间的偏差为±3%。

摘要：光电催化过程中的气泡动力学特性是研究气液两相流动行为的重要参数,对光电分解水的效率及反应过程中的传热、传质产生重要影响。本文针对TiO_2光电极表面析出氧气泡的动力学特性展开研究,通过独立设计的实验系统,得到了氧气泡整个演化过程的生长规律符合d∝(?)~s,气泡形成10 ms以内x为0.5～0.85,10 ms之后x≈0.33,捕捉到了气泡成核初期的图像,得到了光学手段能观察到的气泡成核时间和空间尺度,给出了激光功率和恒定偏压对气泡脱离直径的影响规律。