高粘度非相变组分对泡沫金属内流体流动沸腾热质传递的影响机制

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
50906048
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
20.0万
负责人：
胡海涛
依托单位：
上海交通大学
学科分类：
E0601.工程热力学
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
起止时间：
2010-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
丁国良；朱禹；韩维哲；汤志远；柴婷；
关键词：
非相变组分可视化泡沫金属模拟流动沸腾

项目摘要

了解高粘度非相变组分对泡沫金属内流体流动沸腾热质传递的影响机制，是将泡沫金属应用于制冷系统提高能效的必要前提。本项目采用实验与模型相结合的方法，通过流动沸腾可视化实验，得出高粘度非相变组分在泡沫金属纤维上的粘附对流动形态的影响规律；在可视化研究基础上，运用气泡动力学理论，解决泡沫金属内沸腾过程中的汽化核心密度等基础问题；应用两相混合模型方法模拟流动过程，根据局部不平衡理论模拟传热过程，从而建立非相变组分对泡沫金属内流体流动沸腾热质传递的影响机制模型，从机理上揭示非相变组分对泡沫金属内流体沸腾热质传递的影响；通过含有非相变组分的流体在泡沫金属内流动沸腾热质传递特性测试实验，验证非相变组分对泡沫金属内流体流动沸腾热质传递的影响机制模型的准确性。此研究为泡沫金属应用于制冷系统换热器的设计与优化提供理论依据，从而达到克服目前管内强化换热局限、提高制冷系统能效的目的。

结项摘要

了解高粘度非相变组分对泡沫金属内流体流动沸腾热质传递的影响机制，是将泡沫金属应用于制冷系统提高能效的必要前提。本项目采用实验与理论分析相结合的方法，通过可视化实验，得到了含高粘度非相变组分的流体在泡沫金属内两相流流型；在实验的基础上，提出了泡沫金属内流体两相流流型图及其转化规律。通过核态池沸腾实验，得到了高粘度非相变组分对泡沫金属内流体核态沸腾换热的影响规律；在实验的基础上，提出了泡沫金属内含高粘度非相变组分流体核态池沸腾换热预测模型。通过流动沸腾实验，得到了高粘度非相变组分对泡沫金属内流体流动沸腾的两相流动和换热特性的影响规律；在实验的基础上，结合泡沫金属内流体两相流流型和核态池沸腾研究，提出了泡沫金属内含高粘度非相变组分流体流动沸腾的两相流动模型和换热模型。此研究为泡沫金属应用于制冷系统换热器的设计与优化提供理论依据，从而达到克服目前管内强化换热局限、提高制冷系统能效的目的。发表论文17篇，其中SCI收录论文6篇，国际制冷会议主题报告1篇；论文被SCI他引4次。培养了1名博士生和2名硕士生。