低温流体流动沸腾失稳预测模型

作     者：匡以武 孟金龙 张文胜 况康 KUANG Yiwu;MENG Jinong;ZHANG Wensheng;KUANG Kang

作者机构：上海航天设备制造总厂上海200245 

出 版 物：《上海航天（中英文）》 (Aerospace Shanghai（Chinese&English）)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      面：89-95,112页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学青年基金(51906148) 上海市科技计划启明星项目(23QB1401900) 

主　　题：两相流 低温流体 流动失稳 失稳边界 数值计算 

摘      要：针对液氮等低温流体在通道内的沸腾两相流动失稳问题,建立了典型液氮沸腾流动失稳的动力学模型,基于非线性稳定性理论,对液氮沸腾流动稳定性进行分析,获得了流动失稳判据。基于失稳判据并结合液氮沸腾的流动特性分析,提出了以无量纲参数表示的流动失稳预测模型。将模型预测结果与文献实验数据对比,在17个工况中,模型成功预测了15个工况的流动稳定性,准确率达88.2%。流动失稳的理论分析结果与实验吻合良好,能够用于液氮沸腾失稳的预测。模型分析结果显示:在液氮的沸腾失稳过程中,加速压降作用非常显著;相同长径比的通道,失稳边界基本重合;提高流体饱和压强有助于抑制流动失稳。