窄流道内过冷流动沸腾汽泡生长的数值研究
环形狭缝中沸腾传热特性的研究
环形狭缝中沸腾传热特性的研究
苏顺玉;黄素逸;王晓墨
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】2004(25)3
【摘要】从理论上分析了影响沸腾传热特性的各种因素,以间隙为 1 mm～2 mm 的环形狭缝通道中流动沸腾传热的实验数据为基础,给出了三种计算环形狭缝中流动沸腾传热的准则关系式。
分别将计算结果与实验数据进行了比较,找出了影响狭缝中沸腾传热的关键因素,确定了可以用来预测该实验范围内的流动沸腾传热的准则关系式。
【总页数】3页(P442-444)
【关键词】环形狭缝;流动沸腾;传热特性;准则关系式
【作者】苏顺玉;黄素逸;王晓墨
【作者单位】华中科技大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK124
【相关文献】
1.环形狭缝膜态沸腾弥散两相流动特性研究 [J], 王增辉;贾斗南;刘瑞兰;苏光辉;秋穗正
2.在垂直环形窄缝流道中的沸腾传热特性研究 [J], 沈秀中;宫崎庆次;徐济
3.环形狭缝通道内沸腾换热传热特性的实验研究 [J], 刘瑞兰;贾斗南;王增辉;苏光
辉;秋穗正
4.环形通道内液态金属钠沸腾两相传热特性实验研究 [J], 仇子铖;兰治科;秋穗正;谢旭;鲁晓东;孙都成
5.环形狭缝中过冷沸腾空泡率的研究 [J], 苏顺玉;黄素逸;王晓墨
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竖直矩形窄流道内汽泡生长的实验研究
竖 直 矩 形 窄 流道 内汽 泡 生长 的 实验 ห้องสมุดไป่ตู้ 究
陈德奇 ，潘 良明 ，袁德 文 ，邓杰文 ，王小军 ２
（． １ 重庆大学动力工程学院，重庆 ，４０４ ００４；２中国核动力研究设计院，成都，６０ ４ ） ． １０ １
摘 要 ：在 １ 个大气压下对 问隙为 ２ ｔ ｎ的竖 直矩形窄 流道 内向上过冷流 动沸腾的壁面汽泡生长进行了可 ｒ ｕ
１６ｎ 间为窄 流道 ； ｎ ｌ ａ［则认 为 Ｄ 在 ６０ ￣ ｍ ｑ Ｋａｄｉ ｒ１ ｋ ２ ｈ ０ ｍ一３ 间 为窄 流道 ；ｏｎ３ 为对 窄流道 的定 ｍｍ Ｊｈ ［认 ］
义为汽泡生长受到流道的限制 ，就达到了窄流道 的尺度 。 汽 泡在 窄流 道 内由于受 到壁 面 的限制 ，其 行
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Ｔ １ ６ｍｓ － ． １８ｍ ｓ ．
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Ｔ－１２ｍ ｓ － ．
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第２ ９卷 第 ５期
２ Ｏ Ｏ ８
核 动 力 工 程
Ｎｕ ｌａ ｗｅ ｇ ｎｅ ｒｎ ｃｅ ｒＰｏ ｒＥｎ ｉ ｅ ｉｇ
Ｖ １ ９ Ｏ ．２ ．Ｎｏ ５ ． ０ｃ ．２ ８ ｔ ０ ０
年 Ｉ Ｏ月
文 章 编 号 ：０ ５ －９ ６２ ０ ）５０ ５ ．５ ２ ８０ ２ （０ ８０ －０ ２０
与传统大流道 的情况有较 大区别 ； 与 数的关 系不像传统大流道那样 明显 ；ｎ值在 ０３９ ０ １ 间变化 。 ．３ ～ ． ４之 ９ 关键词 ：窄 流道 ；汽泡生长 ；指数模型 ；流动沸腾
【国家自然科学基金】_过冷流动沸腾_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词 窄流道 过冷沸腾 相间传输模型 液氮 流动过冷沸腾 汽泡生长模型 汽泡动力学 汽泡凝结 数值计算 换热系数 壁面传热传质模型 双流体模型 压力效应 vof模型
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 过冷沸腾起始点 过冷沸腾 蒸汽发生器 窄缝 界面形状 球床水冷反应堆 滑移汽泡 浮升 数值模拟 感应加热 内热源球床通道 二回路 两流体模型
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号
科研热词 1 过冷沸腾 2 汽泡生长11年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
2011年 科研热词 过冷沸腾 附加惯性力 过冷流动沸腾 起始时间 脉冲宽度 脉冲加热 竖直环形管路 液氮 沸腾 汽泡起飞直径 汽泡滑移 汽泡动力学 气泡行为 数值模拟 换热分析 微尺度 弹状汽泡 垂直环形通道 可视化 受力平衡模型 vof musig模型 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词 窄流道 汽化核心密度 过冷流动沸腾 过冷沸腾 过冷度 液氮 流动沸腾 汽泡生长 气泡脱离频率 气泡脱离直径 核态池沸腾 指数模型 微重力 marangoni效应
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
水平环形窄通道中的流动不稳定起始点和临界热流密度
图１ 均匀加热通道 静态水动力特性曲 线
实验表 明：Ｏ Ｉ Ｆ 在出口平衡含汽率为零或者正值 的情况下发生，说明忽略通道 内的过冷 空泡是可能的。同时 ， 那些广泛应用于大通道 Ｏ Ｉ Ｆ 现象的模型和关系式不能直接应用于
低流速下的微通道。 １２ 临界 热 流 密度 （ ． ＣＨＦ ） 临界热流密度（ Ｈ ） Ｃ Ｆ Ｎ被广￣ＮＮｇ［￣ １ ｔｔ。应用于向上流动的垂 直大通道 内导致 ７９ ＣＦ Ｈ 的机理很容易定性地理解 。 。 对于偏离泡核沸腾Ｄ Ｂ 和于涸 也有成功的半 。 Ｎ ［ 卜
１所示 。如果通道是强迫或 自 然循环的一部分 ， 那么曲线的负斜率段是不稳定的。即在
热负荷不变的情况下 ， 当加热通道内质量流速下降到曲线的压降最低点（ Ｆ） ， ＯＩ 时 就会发
生流量漂移 ，通道内流量会明显减小。为了阻止流量漂移发生 ，对通道的加热功率作了
限制 ，使系统不运行在静态水动力特性 曲线 的负斜率段。 对于给定的加热功率 ， Ｆ 点的质量流速稍低于 Ｏ Ｖ点和整体沸腾起始点（ ＯＩ Ｓ 从此点
１ 简
介
小通道 内强迫对流过冷沸腾是 目 前最有效的工程热传输方法之一 ，也是超高热流密 度应用可选择的冷却机理。流动不稳定起始点（ Ｆ） ＯＩ 和临界热流密度（ Ｈ ） Ｃ Ｆ是利用沸腾传 热机理的冷却 系统安全运行的上限。 １１ 流动不稳定起始点（ Ｆ） ． Ｏ Ｉ
两相流量漂移不稳定性对沸腾流道设计和运行是至关重要的，它可能导致流道干涸 甚至加热通道烧毁Ｌ 。 ｌ 加热通道的静态不稳定性是基于其水动力特性 曲线（ 压降． 曲 流量 线） 来分析。 一般形式的静态水动力特性 曲线是在恒定热负荷 ， 以及利用可变的人 口温度 得到一个可变的欠热冷却水质量流密度的条件下 ，以测量试验段总压降而获取的。如图
管束通道内沸腾两相流特性的研究
道 几 何 形 状 及 物 理 参 数 对 管 束 通 道 内沸 腾 两 相 流 型 及 其 转 变 特 性 的 影 响 进 行 分 析 ， 进 一 步 对 管 束 通 为
道 内 流 型 判定 、 腾 换 热 及 阻 力 压 降 的 研 究 奠 定 了 基 础 。 沸
关键 词 ： 柬 通 道 ； 管 流动 沸 腾 ； 相 流 ； 型 转 变 两 流
向文元， 吕永红， 赵桂生
（中科 华 核 电技 术 研 究 院 ， 东 深 圳 ５ ８ ２ ） 广 １ １ ４
摘要 ： Ｒ １ 以 ｌ ３为 工 质 ， 用 高 速 动 态 分 析 仪 对 垂 直 管 束 通 道 内 的沸 腾 两 相 流 型及 其 转 变 特 性 进 行 了实 采
验 研 究 。对 管 束 狭 窄 通 道 内沸 腾 两 相 流 型 进 行 划 分 ， 与 圆管 内 的两 相 流 型 进 行 比较 ， 此 基 础 上 对 通 并 在
ａ ｌ ｓ ｓ ａ ｅ ｍ ａ ｈｅ ｃ ｎａ ｙ ｅ ｒ ｄｅ ｏｎ ｔ ｏｍｐａ ｉｏｎ ｏ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｂ ｉｉ ｌ ｗ ｔｅ ｎｓ ｉ ｒｓ ｆ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓ ｂ ｔ ｅ ｏ ｌｎｇ ｆｏ ｐａ ｔ ｒ ｎ ａ ｃｒ ｕｌ ｒｔ ｅ ａ ｈ ｓ ｎ ａ ｔ ｂｅ ｂｕ ｌ ｈａ ｉｃ ａ ｕｂ ｎｄ ｔ ｏ ｅ ｉ ｕ — ｎｄ ｅ ｃ ｎｎｅ． １ Ｋｅ ｒ ｓ ｕ — ｎｄ ｅ ｃ ｎｎ ｌ ｆｏ ｂｏ ｌｎ ｔ — ｙ ｗｏ ｄ ：ｔ ｂｅ ｂｕ ｌ ｈａ ｅ ； ｌ ｗ ｉｉ ｇ； ｗｏ ｐｈａ ｅ ｆｏｗ ；ｌ ｓ ｌ ｆｏｗ ａ ｔ ｒ ｒ ｎｓｔｏｎ ｐ ｔ ｅ ｎ ｔａ ｉｉ
ｂｕ ｌ ｈａ ｎｅ ｓ ｉ ｓ ｓ ｏ ｎ ｔ ａ ｈｅ ｅ ｍ ｉ ｔ ｂ ｉｆ ｒ ｎ ｌ ｗ ｔｅ ｎｓｉ ｆｅ ｅ ｔ ｓ ｂ— ｎｄ ｅ ｃ ｎ ｌ ，ｔｉ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｒ ｇｈ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｔｆｏ ｐａ ｔ ｒ ｎ ｄｉｆ ｒ ｎ ｕ ｃ ａ ｅｓ ｈ ｎｎ ｌ．Ｔｈｅ ｆｏｗ ｐａ ｔ ｒ ｔ ａ ｉｉ ｓ ｅ ｉ ｔ ｕｎｓ ｎｃ ｏ ｚ ｄ ｉ ｄｉｆ ｒ ｎｔ ｓ — ｌ ｔｅ ｎ ｒ ｎｓｔｏｎ ｘｈ ｂｉ ｖ ｈｒ ｎｉｅ ｎ ｆ ｅ ｅ ｕｂ ｃ ｎｎ ｌ．Ｏｎ ｔ ｂ ｓｓ ｆ ｘ ｒｍ ｅ ｔ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ，ｔ ｅ ｌ ｗ ｐａ ｔ ｒ ｍ ａ ｉ ｄ ａ ｎ ｎ ｈａ ｅ ｓ ｈｅ ａ ｉ ｏ ｅ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｒ ｓ ａ ｃ ｈ ｆｏ ｔｅ ｎ ｐ ｓ ｒ ｗ ａ ｄ
流动沸腾汽泡脱离直径尺寸分布研究
J/ c10!OJ*P X9102F!TP J60%-603" !OJ*P X9$03460
"<-8,7,.,%*= #./0%(+(-6 #%; @-%+9&2%/3-*0*9&!287-93.(A-7B%+87,&!C%7D7-9")))><!"37-($
然 而 !沸 腾 是 一 非 常 复 杂 的 换 热 过 程 !大 量 实 验 表 明 !在 相 同 工 况 下 !不 同 核 化 点 的 脱 离 直 径 存 在 区 别!即 使 同 一 核 化 点 产 生 的 脱 离 直 径 也 会 大 小 不 一 !一 些 大 气 泡 虽 占 比 较 少 !但 对 于 换 热 的 贡 献 不 可 忽 略 !因 此 !仅 采 用 一 个 平 均 值 来反映脱离直径会对换热计算造成较大的误 差*>B@+&*R71%,1UU-9 等 研 *>+ 究 了 液 体 流 速 对 汽 泡 生 长 和 破 灭 的 影 响!然 后 将 同 一 核 化 点 汽 泡尺寸大小不一的原因归因于液体中的涡流& `%6FU012等 观 *")+ 察 到 汽 泡 脱 离 直 径 呈 正 态 分
!! 由 于 换 热 效 率 较 高!沸 腾 现 象 在 核 反 应 堆 中得 到 了 广 泛 应 用!沸 腾 换 热 量 的 计 算 也 一 直
收 稿 日 期 ()("B)"B""#修 回 日 期 ()("B);B() 基 金 项 目 中 核 集 团 -青 年 英 才 .项 目 " 通 信 作 者 薄 涵 亮
垂直矩形窄缝流道内的过冷流动沸腾换热
第２ ３卷第 ２期
２ ０ 年 ３月 ０２
工 程
热 物
理
学
报
Ⅵ）． ３ Ｎｏ ２ １ ． ２ ． Ｍｘ ． ０ ２ ｒ ．２ ０
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｌ ＯＦ ＥＮＧ Ｉ ＥＥＲＩ Ｎ ＮＧ ＴＨ ＥＲＭ ＯＰＨＹＳ ＣＳ Ｉ
垂直矩形窄缝流道 内的过冷流动沸腾换热
ｅ ｔ ｔａ ｓｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉｓｏ ｉ ｈ ｎ ｅ ｅ ａ ｏ ｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｒｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔｃ ｆ ｈ ｓｃ ａ ｎ ｌ ｒ ｌｏ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ Ｇｕ ｇ ｒｃ ｒｅａ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｓ ａ ｅ ｔ ｈ ａ ａ ｆ ｍ ｎ ｏ ｏ ｒ ｌｔｏ ； ｒ ｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｅ ｎ ａ ｔ ｒ ｈ ｎ ｅ ｒ ｅｗｅ ｎ １３ ａ ｄ ２ １ ｈ ｎ ａ ｃ ｍｅ ｔｆ ｃ ｏ ｓｏ ｔ ｃ ａ ｎ ｌ ｅ ｂ ｔ ｅ ． ｎ ．． ｆ ｈ ｅ ａ Ｋ ｅ ｒ ｓ ｕ ｃ ｏ ｅ ｏ ｉ ｇ ｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｎ ｒ ｏ ｒｃ ａ ｇ ｌｒｃ ａ ｎ ｌ ｈ ｔｔ ａ ｓ ｅ ｎ ａ ｃ ｍｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｓ ｂ ｏ ｌ ｄ ｂ ｉ ｎ ｅ ｔｔ ａ ｓｅ ； ａ ｒ ｗ ｅ ｔ ｎ ｕ ａ ｌ ｈ ｎ ｅ ； ｅ ｒ ｎ ｆｒｅ ｈ ａ ｎ ｅ ｎ
２ ｎｓ ｕ ｅｏ Ｎ ｕ ｌａ ｗｅ ．Ｉ ￣ｔ ｔ ｆ ｃｅ ｒＰｏ ｒｏｆＣｈ ｓ ｈ ａ，Ｃｈｅ ｇｄｕ １ ０ ａ ６ ０ ４１
Ａ ｂｓ ｒ ｔ Ｅｘ ｒｍ ｅ ａ ｅ ｕｌｓ ｏ －２ ｂ ｉ ｎｇ ｉ ｖ ｒ ｉａ ｒ ｏ ｅ ｔ ｎ ｕｌｒ ｃ ｎ ｌｗｉｈ ｃ ｏ ｓ ｔ ａｃ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌｒ ｓ ｔ ｆＦ－ ｏ ｌ ｎ ｅ ｔｃ ｌｎａ ｒ ｗ ｒ ｃ ａ ｇ ａ ｈａ ｎｅ ｔ ｒ ｓ － １ ｉ ・ ｓ ｃ ｉｎ ３ × ２ ｍ ｍ ２ ａ ｄ ｍ ａ ｓｆ ｘ ｓａ ｅｂ ｔ ｅ ０ — １ ０ ｇＩ－ ．一 ，ｈ ａ ｕ ｅ ｒ ｅｗｅ ｎ ｅ ｔｏ ５ ｎ ｓ ｕ ｅ ｒ ｅｗｅ ｎ ７ ０ ｌ ５ ０ ｋ ・ｌ ２Ｓ ｅ ｔｆ ｘ ｓａ ｅｂ ｔ ｅ ｌ ｌ
负压状态窄缝通道乙二醇水溶液传热特性
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期负压状态窄缝通道乙二醇水溶液传热特性赵晨1，苗天泽2，张朝阳3，洪芳军1，汪大海1（1 上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240；2 清华大学先进高功率微波重点实验室，北京100084；3上海交通大学巴黎卓越工程师学院，上海 200240）摘要：高效、紧凑的换热方式需求日益增大，具有高度方向速度梯度大的窄缝通道成为最有前景的方式之一。
本文以质量分数为55%的乙二醇水溶液为工质，针对钛窄缝通道在负压工况进行流动沸腾换热实验。
实验在质量流率750~2000kg/(m 2·s)、饱和温度为80~90℃、入口温度60~70℃的条件下进行。
结果表明，钛需要更高的热流密度激活大量成核点，从而其过冷沸腾起始点（ONB ）前后平均换热系数h 基本不变；质量流量对于ONB 和沸腾充分发展阶段的平均换热系数影响很大；在高过冷度时，沸腾充分发展阶段，钛窄缝通道换热性能对于入口温度不敏感；提高进口温度降低过冷度可以极大提高平均换热系数，70℃条件下平均换热系数在沸腾充分发展阶段可以提高65%；背压对于换热性能的影响主要在沸腾充分发展阶段，背压越低平均换热系数越大。
关键词：微通道；乙二醇水溶液；负压；气液两相流；流动沸腾；传热中图分类号：TK124 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）S1-0148-10Heat transfer characteristics of ethylene glycol aqueous solution in slitchannel under negative pressureZHAO Chen 1，MIAO Tianze 2，ZHANG Chaoyang 3，HONG Fangjun 1，WANG Dahai 1(1 School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2 Advanced High PowerMicrowave Key Laboratory, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3 Ecole d'ingenieurs Paris, Shanghai Jiao TongUniversity, Shanghai 200240, China)Abstract: The increasing demand for efficient and compact methods of heat transfer has generated interest in the utilization of a narrow channel with a significant velocity gradient along its height, thus presenting substantial potential. This research study focused on investigating the heat transfer phenomena in a flow boiling system that employs a narrow slot channel made of titanium under negative pressure conditions. The experimental analysis employed a designated working fluid, namely an ethylene glycol aqueous solution with a mass concentration of 55%. The experimentation was conducted under specific operational parameters, encompassing a mass flow rate spanning from 750kg/(m²·s) to 2000kg/(m²·s), a saturation temperature within the range of 80℃ to 90℃, and an inlet temperature ranging from 60℃ to 70℃. The findings of the study revealed that the activation of a substantial quantity of nucleation sites in titanium necessitated an elevated heat flux. Consequently, this phenomenon maintained the average heat transfer coefficient (h ) in a state of relative constancy both prior to and subsequent to the onset of nucleate boiling (ONB). The heat flux required to start of ONB and the mean heat transfer coefficient during the研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1153收稿日期：2023-07-09；修改稿日期：2023-08-28。
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中图分 类 号：Ｔ ２ Ｋ１ ４
Ｎ Ｕ Ｍ ＥＲ Ｉ Ａ Ｌ Ｍ Ｕ ＬＡＴ Ｉ Ｎ Ｆ Ｃ ＳＩ ｏ ｏ ＳＵ Ｂ Ｃ ｏ ｏ ＬＥＤ ｏ Ｉ Ｎ Ｇ Ｂ ＬＩ Ｂ Ｕ Ｂ ＢＬＥ Ｓ Ｉ ＥＲＴ Ｉ Ａ Ｌ Ａ Ｒ Ｒ ｏＷ Ｈ Ａ Ｎ Ｎ ＥＬ Ｎ Ｖ Ｃ Ｎ Ｃ
Ｈ ｈ ａ ＡＮ Ｌａ ｇＭｉｇ Ｚ ａ ｉ ＯＮ Ｔ ａ ・ ｕ ＸＩ ｎ ・ ｏ Ｅ Ｃ ｕ ｎ Ｐ ｉｎ ・ ｎ ｈ ｏＱ ｎ Ｌ Ｇ ｉｎＹ Ｎ ＭｉｇＤａ ・ ・ ・
１ 前 言
窄缝 使 流 动沸 腾换 热 系 数 与大 流道 相 比有 较 大
提高。 强化与 汽泡 的成核 、 而 生长 及发 展紧密 相 关。 汽
间 隙 ｂ的 比值大 于 ２ ５，侧壁 ＸＺ面为 加热 面，热流 Ｏ 密度 为 ｑｋ Ｗｍ＿ ， 。质量 流 速为 Ｇ ｋ ・ ２ 的工质 ｇｍ－ ， ｓ 水 从 下 向上 流 动。 设流 道 内流 场 处 于 高过 冷 沸腾 状 况，考 虑单 个气 泡 的生长 情 况。为简化 计算 ，假 定壁
面 上汽 泡 的生长 进 行 了数 值模 拟验 证，模 拟 结果 与试 验 结果 吻 合较 好，误 差 在 ４ ． 以 内。 该模 拟方 法 可 以较 准 确地 对 －６ ８％ 有 相变 的界 面 移动 问题 进行 数值 模 拟。 关键 词 界面 移 动；汽 泡 生长； 界面 质 点标 记法； 局部 网格 加 密法 ；数 值模 拟 文 献标识 码 ：Ａ 文章 编 号：０ ５－３Ｘ（０２０－６４０ ２３２ １ ２ ０ ）５０ １－３ －
ｅｒ ｒｏ ｌ ｔ ｉ 士８６ ｒｏ ｎｙ ｗｉｈ ｎ ．％．
Ｋ ｅ ｗ ｏｒ ｉ ｅ ｆ ｃ ｏ ｅ ｅ ｔ ｂｕｂ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ｉ ｅ ｆ ｃ ａ ｋ ｄ ｅ ｈｏ ｙ ｄｓ ｎｔ ｒａ ｅｍ ｖ ｍ ｎ ； ｂｌ ｅ ｅｏ ｎ ； ｎｔ ｒａ ｅ ｍ ｒ ｅ ｍ ｔ ｄ；ｌ ｃ ｌｇ ｉ ｎｃ ｅ ｅ ｏ ａ ｒｄ ｉ ｒ ａ ｄ ｓ ｍｅ ｈ ｔ ｏｄ；ｎ ｕｍ ｅ ｉ ａ ｉ ｕｌｔｏ ｒｃ ｌｓｍ ａ ｉ ｎ
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第 ２ ３卷第 ５期 ２ ０ 年 ９月 ０２
工
程
热
物
理
学
报
、 １ ３
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＴＨＥＲＭ ＯＰＨＹＳ ＣＳ Ｉ
窄流 道 内过 冷 流 动沸腾 汽泡 生 长 的数 值研 究
泡 生长过 程 中的汽 液界 面 移 动 的处 理是 数值 模 拟 的 关键 。处 理 流场 中界 面 移动 的方 法有 ＭＡＣ法 【 、 Ｖ ＯＦ法 【 引，移动 网格 法 等。 ＭＡＣ法 通过 沿界 面 设 置若 干 以当地 液 相 速度 移 动 的标 记 质 点，跟 踪标 记
质 点位 置 作 出界 面形 状 。标 记质 点 速度 为邻 近该 质
（ ｓｉ ｔ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇＴ ｅｍｏ ｈ ｓ ｓ ｆＣ ｏ ｇ ｉｇＵ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０４ Ｃ ｉａ Ｉ ｔ ｕｅｏ ｇｎ ｅｉ ｈｒ ｐ ｙ ｉ ｈ ｎ ｑｎ ｎｖ ｓｔ Ｃ ｏｇ ｉｇ ４０ ４ ， ｈｎ ） ｎ ｔ Ｅ ｎ ｃｏ ｅ ｙ
Ａ ｂｓ ｒ ｔ Ｃｏｍ ｂ ｎｅ ｈ ｎｔ ｒａ ｅ ｍ ａ ｋ ｄ ｍ ｅ ｈｏ ｔ ｈ ｎｃ ｅ ｓｎｇ ｌ ａ ｒｄ ｍ ｅ ｈｏ ｔ ａｃ ｉ ｄ ｔ ｅｉ ｅ ｆｃ ｒ ｅ ｔ ｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｉ ｏｃ ｌｇ ｉ ｔ ｄ，ｔ ｉ ｐｅ ｈ ｓｐａ ｒ
何 川 潘良明 赵 琴 龙天渝 辛明道
（ 庆大 学 工程 热物 理研 究 所， 重 摘 重庆 ４０ ４ ） ００ ４
要 本文提 出 了界 面质 点 标记 法 与局 部 网格加 密法 相 结 合 的方法 来模 拟 界 面移 动， 并对 窄 缝流 道 内流 动 沸腾 时加 热
点速 度 的加权 平均 。ＶＯ Ｆ法通 过 构造 函数 跟踪 每个 单 元 网格 的流 体 流 量，根 据 其 函数 值 和 导数 值 确 定 界面 形 状。 这两 种 方法 处 理 大 空 间含 自由面 的 问题
较 好 ，但不 能用 于处 理 界 面存 在相 变 的 问题。
本 文提 出界 面 质点 标 记法 与 局部 网格加 密 法 相 结 合 的方 法来 模 拟界 面 移 动 ，对 窄 缝 流道 内流 动 沸 腾 时加热 壁 面上 汽泡 的生长 进行 数值 模 拟。
ｐ ｔ ｏｗ ｒ ｔｏ ｏｓ ｌｔ ｅｉｔｒａｅｍｏ ｅ ｎ ｈ ｓ ｈ ｎ ｉｇｐ ｅ ｏ ｎ ， ｎ ｕ ｒ ｕ ｒ ａｄａｍｅｈ ｄｔ ｉ ａｅｔ ｅｆｃ ｖ ｍｅ ｔ ｎｐ ａｅｃ ａ ｇｎ ｈ ｎ ｍｅ ａ ａ ｄｎ ｍｅ－ ｆ ｍｕ ｈ ｎ ｉ
ｉａ ｌ ａｉ ｔ ｄ ｔ ｓ ｍ ｅ ｈ ｏ ｉ ｅ ｅ ｈｅ ｂ ｃ ｌｙ ｖ ｌｄａ ｅ ｈｉ ｔ ｏｄ ｃ ｎｓｄ ｒ ｄ ｔ ｕｂｂ ｅ ｄ ｖ ｌｐｍ ｅ ｔ ｏ ｈ ａ ｉ ａｌｏｆｔ ｅ ｖ ｒ ｉａ ｌ ｅ ｅｏ ｎ ｎ ｔ ｅ ｈｅ ｔｎｇ ｗ ｌ ｈ ｅ ｔｃ ｌ ｎａ ｒ ｗ ｅ ｔ ｎ ｕｌ ｒ ｃ ａ ｒ ｏ ｒ ｃ ａ ｇ ａ ｈ ｎｎｅ ，ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｅ ｅ ｆｔ ｗｉｈ ｖ ｓ ａ ｉａ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｅ ｔ ｖ ｒ ｌ，ｔ ｅ ｒ ｌ ｔｖ ｌ ｈ ｅ ｕｌｓｗ ｒ ｔ ｉ ｕ ｌｚ ｔｏ ｘｐ ｒｍ ｎ ｅ ｙ ｗｅｌ ｈ ｅａ ｉ ｅ ｉ