负压海水沸腾实验研究

作     者：史运栋 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李新国

授予年度：2012年

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：负压沸腾 海水盐度 真空度 壁面过热度 沸腾起始点 

摘      要：本文研究了海水盐度从35g/kg到100g/kg的海水溶液在负压竖直单管管外池沸腾传热的特性。研究海水盐度和压力对海水沸腾传热特性的影响。 针对加热壁面过热度和沸腾起始点进行理论计算，并分析压力和海水盐度对沸腾起始点壁面过热度和液位高度的影响。 建立实验台并分别对纯水和海水在负压条件下进行实验研究。实验研究真空度对海水沸腾传热性能的影响，分析真空度对海水沸腾的热流密度、沸腾表面传热系数以及加热壁面过热度的影响。海水盐度不仅影响海水的物性，同时会改变海水的沸腾传热性能，实验研究不同海水盐度对沸腾传热性能的影响。针对沸腾过程中加热壁面浓度梯度形成的Marangoni对流以及汽泡脱离产生的扰动对沸腾传热的影响进行了初步的分析。 研究结果表明：沸腾起始点壁面过热度和液位高度随压力的增大而增大，并且沸腾起始点液位高度随海水盐度的增大而增大。海水沸腾传热强度随真空度的增大而增大。自然对流状态下，由于Marangoni对流的影响，海水沸腾传热强度随海水盐度的增大先增大后减小;核态沸腾状态下，汽泡扰动对沸腾传热起主导作用，海水沸腾传热强度随海水盐度的增大略有减小。