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《矩形窄缝近壁附近汽泡运动现象及分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第35卷第8期化学工程Vo.l35No.82007年8月CHEMICALENGINEERING(CHINA)Aug.2007矩形窄缝近壁附近汽泡运动现象及分析徐建军,陈炳德,王小军,熊万玉(中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家级重点实验室,四川成都610041)摘要:为了深入了解矩形窄缝流道窄边加热区和非加热区附近的流动和换热特性,文中采用高速摄像仪观察和分析了矩形窄缝流道内窄边近壁面附近汽泡的运动行为。研究结果表明,窄边近壁面附近汽泡的运动形式较为复杂,汽泡可向窄边近壁面或流道中央或
2、竖直方向运动,这种汽泡运动形式的多样性,有利于加热区和非加热区附近流体的交混;描述并建立了汽泡受力物理模型,分析了窄边近壁面汽泡的运动机理。关键词:窄缝;窄边;汽泡中图分类号:TL331文献标识码:A文章编号:10059954(2007)08002203PhenomenonandanalysisofmotivebubblesnearthenarrowsideinarectangularnarrowchannelXUJianjun,CHENBingde,WANGXiaojun,XIONGWanyu(NationalKeyLa
3、boratoryofBubblePhysics&NaturalCirculation,NuclearPowerInstituteofChina,Chengdu610041,SichuanProvince,China)Abstract:Tounderstandtheflowandheattransfercharacteristicsbetweentheheatedregionandunheatedregionnearthenarrowsideinarectangularnarrowchanne,lthebehaviorofmotivebubblesn
4、earthenarrowsideinarectangularnarrowchannelwasinvestigatedandanalysedbymeansofthehighspeeddigitalcamera.Theresultsshowthatthebehaviorofmotivebubblesnearthenarrowsidewascomplex,andthebubblescanslidetowardsthenarrowsideorthecenterofchannelortheverticaldirection,thediversitiesof
5、themotivebubblescontributedtothehydrodynamicsexchangebetweentheunheatedregionandtheheatedregion.Thephysicalmodelofabubblewasdescribedandestablished,whichcanexplainthemechanismofthemotivebubblesnearthenarrowside.Keywords:narrowchanne;lnarrowside;bubble窄缝流道具有传热温差小,体面比小等优区和非加热区
6、的流体是否发生交混行为,以及角部[13]点,广泛应用在一些追求高性能的军用核动力附近汽泡的运动机理,对于正确估算通道的出口参[1]堆、研究堆和紧凑式换热器中。Debortoli等在2数具有重要的意义,同时也需要明确设计的非加热种不同窄边侧面厚度的情况下研究了矩形窄缝内的区在二相下是否能够有效地消除边角效应。临界热流密度(CHF),发现角上的热流密度明显高本文采用高速摄像仪观察和分析了矩形窄缝流道于宽面中部的热流密度。Debortoli和Troy等研究内窄边附近流体以及汽泡的运动情况,获得了窄边附了热工参数、板隙以及流动方式对矩形窄缝内CHF近流体
7、和汽泡运动的直观信息,并对窄边及其附近区的影响,研究结果表明,窄边削薄的实验本体获得的域的汽泡运动机理进行了分析。压力为常压,加热方CHF比不削薄的本体的CHF高18%45%。式为单面加热,流动方式为竖直向上,流道间隙为[4][5]Levy和Chernobay等的研究也表明烧毁点发生2.2mm,窄边不发热,宽边角部留有1mm的非加热边。在矩形通道的角部。在保证装置安全的基础上,最大限度地提高出口参数,需要在角部附近设计优化1实验装置的非加热区,从而避免窄边近壁面区域过早地出现实验回路如图1(a)所示,实验回路主要由柱塞CHF。然而,设计非加热区
8、后,研究者需要了解加热泵、开式水箱、稳压器等部件组成。开式水箱内的水作者简介:徐建军(1980),男,博士生,从事反应堆