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喷雾冷却沸腾传热强化试验

Spray cooling boiling heat transfer enhancement test

作     者:张伟 张亚东 杨韬 杨勇 ZHANG Wei;ZHANG Yadong;YANG Tao;YANG Yong

作者机构:中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石化胜利石油管理局有限公司新能源开发中心山东东营257000 

出 版 物:《中国石油大学学报(自然科学版)》 (Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science))

年 卷 期:2021年第45卷第1期

页      面:175-182页

核心收录:

学科分类:080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基  金:国家自然科学面上基金项目(51874333) 国家“十三五”科技重大专项(2016ZX05012-002-005) 

主  题:喷雾冷却 沸腾传热 强化传热 液膜分布 

摘      要:随喷雾流量及过热度增加,热流密度增大,但热表面中心干涸区变大、液膜覆盖区减小,表面利用率降低,传热性能有提升空间。基于此,通过改变单喷嘴高度、设计微孔阵列喷嘴两种途径,探讨热表面液膜均匀性和喷雾冲击强度对传热的影响规律。结果表明单喷嘴高度存在最佳值(4 mm),此时热表面无干涸区,喷雾冷却沸腾传热性能最强;与喷嘴高度6 mm相比,在喷雾流量为50 mL/min、过热度为20 K时,热流密度提高了13%;微孔阵列喷嘴形成的液膜分布更均匀,使得表面温度也较均匀,当过热度大于10 K,微孔阵列喷雾传热性能更优,比上述工况下单喷嘴的热流密度提高16%。强烈冲击的均匀薄液膜是决定喷雾冷却沸腾传热的关键,为进一步强化喷雾冷却沸腾传热提供了可行的方向。

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