微细通道流动沸腾换热机理及实验研究
| 摘要 | 第1-15页 |
| ABSTRACT | 第15-17页 |
| 主要符号表 | 第17-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-41页 |
| ·微细通道的概念 | 第21-22页 |
| ·研究背景及意义 | 第22-23页 |
| ·国内外研究现状 | 第23-38页 |
| ·国外研究现状 | 第23-29页 |
| ·国内研究现状 | 第29-38页 |
| ·本文问题的提出及主要研究内容 | 第38-41页 |
| ·本文问题的提出 | 第38-39页 |
| ·本文的研究内容 | 第39-41页 |
| 第二章 微细通道流动沸腾的实验研究 | 第41-55页 |
| ·概述 | 第41页 |
| ·实验系统简介 | 第41-43页 |
| ·所需实验仪器及精度 | 第43-44页 |
| ·实验步骤 | 第44页 |
| ·实验参数的测量 | 第44-50页 |
| ·需测量的参数 | 第44-45页 |
| ·热电偶布置 | 第45页 |
| ·加热均匀性测试 | 第45-47页 |
| ·系统热平衡的计算 | 第47-48页 |
| ·温度的测量 | 第48页 |
| ·系统干度的计算 | 第48-49页 |
| ·压力及压差的测量 | 第49-50页 |
| ·加热功率的测量 | 第50页 |
| ·流量的测量 | 第50页 |
| ·实验中所观测到的流型 | 第50-54页 |
| ·流型的定义 | 第50-51页 |
| ·所观测到的流型 | 第51-53页 |
| ·流型图 | 第53-54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 第三章 微细通道流动沸腾换热机理分析 | 第55-71页 |
| ·概述 | 第55页 |
| ·基本概念 | 第55-57页 |
| ·表面张力 | 第55-56页 |
| ·曲率表达式 | 第56页 |
| ·杨-拉普拉斯方程 | 第56页 |
| ·壁面接触角 | 第56-57页 |
| ·基本方程 | 第57-60页 |
| ·连续性方程 | 第57-58页 |
| ·动量方程 | 第58-59页 |
| ·能量方程 | 第59-60页 |
| ·流动沸腾核化机理 | 第60-65页 |
| ·形成气核所需过热度 | 第60-61页 |
| ·均质核化 | 第61-62页 |
| ·非均质核化 | 第62-63页 |
| ·气泡动力学 | 第63-65页 |
| ·微细通道流动沸腾换热机理 | 第65-70页 |
| ·修正的核态沸腾热流密度表达式 | 第66页 |
| ·相变潜热的计算 | 第66-68页 |
| ·对流传热量的计算 | 第68页 |
| ·微细通道流动沸腾机理分析 | 第68-69页 |
| ·数值解的实验验证 | 第69-70页 |
| ·本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 微细通道流动沸腾特性研究 | 第71-85页 |
| ·概述 | 第71页 |
| ·过冷沸腾传热特性研究 | 第71-75页 |
| ·流动沸腾特征点的确定 | 第71-72页 |
| ·过冷沸腾换热特性研究 | 第72-75页 |
| ·饱和沸腾换热特性研究 | 第75-78页 |
| ·影响饱和沸腾换热的因素 | 第75-77页 |
| ·饱和沸腾换热特性 | 第77-78页 |
| ·流动沸腾压降特性研究 | 第78-82页 |
| ·流动沸腾压力降的计算公式 | 第78-80页 |
| ·影响流动沸腾压降的因素 | 第80-82页 |
| ·流动沸腾分区模型假设 | 第82-83页 |
| ·本章小结 | 第83-85页 |
| 第五章 微细通道流动沸腾的数值计算方法 | 第85-97页 |
| ·概述 | 第85页 |
| ·控制方程 | 第85-88页 |
| ·流体体积函数模型 | 第85页 |
| ·容积比率方程 | 第85-86页 |
| ·动量方程 | 第86页 |
| ·能量方程 | 第86-87页 |
| ·界面插值方案 | 第87页 |
| ·时间依赖 | 第87-88页 |
| ·离散化方法 | 第88-90页 |
| ·离散化方法选择 | 第88页 |
| ·计算区域的离散 | 第88-89页 |
| ·控制方程的离散 | 第89-90页 |
| ·边界条件的设置及程序的二次开发 | 第90-96页 |
| ·数值计算方法的选择 | 第90-91页 |
| ·流体变物性处理 | 第91页 |
| ·湍流的处理方法 | 第91-93页 |
| ·近壁面区域的处理 | 第93-96页 |
| ·UDF自编程实现沸腾的模拟 | 第96页 |
| ·本章小结 | 第96-97页 |
| 第六章 微细通道流动沸腾的数值模拟 | 第97-119页 |
| ·概述 | 第97页 |
| ·流体变物性处理 | 第97-98页 |
| ·微细通道流动沸腾建模 | 第98-101页 |
| ·几何模型 | 第98-100页 |
| ·网格划分及网格无关性验证 | 第100-101页 |
| ·壁面成核假设 | 第101页 |
| ·I-形微细通道流动沸腾特性 | 第101-106页 |
| ·宽度1.0mm细通道内水沸腾特性 | 第101-103页 |
| ·宽度0.1mm微通道内水沸腾特性 | 第103-105页 |
| ·与常规通道沸腾换热的比较 | 第105-106页 |
| ·Z-形微细通道流动沸腾特性 | 第106-112页 |
| ·壁面接触角对气泡形态的影响 | 第107页 |
| ·气泡成核对换热特性的影响 | 第107-109页 |
| ·流动压降及换热系数对比 | 第109页 |
| ·微细通道形状对流动换热的影响 | 第109-110页 |
| ·分析对比 | 第110-112页 |
| ·粗糙度对成核特性的影响 | 第112-117页 |
| ·带不同形状粗糙元的微细通道建模 | 第112页 |
| ·均质沸腾与非均质沸腾的数值模拟 | 第112-114页 |
| ·气泡脱离直径与壁面过热度的关系 | 第114页 |
| ·粗糙度对气泡动力学特性的影响 | 第114-117页 |
| ·本章小结 | 第117-119页 |
| 第七章 基于神经网络的沸腾气液两相流流型识别 | 第119-129页 |
| ·概述 | 第119页 |
| ·基于BP神经网络的流型识别 | 第119-124页 |
| ·BP神经网络 | 第119-120页 |
| ·BP神经网络的学习算法 | 第120页 |
| ·以模拟数据为输入向量的流型识别 | 第120-122页 |
| ·以实验数据为输入向量的流型识别 | 第122-124页 |
| ·基于Elman神经网络的流型识别 | 第124-127页 |
| ·Elman神经网络 | 第124页 |
| ·Elman神经网络的学习算法 | 第124页 |
| ·以模拟数据为输入向量的流型识别 | 第124-126页 |
| ·以实验数据为输入向量的流型识别 | 第126-127页 |
| ·本章小结 | 第127-129页 |
| 第八章 结论与展望 | 第129-133页 |
| ·本文的研究结果 | 第129-131页 |
| ·本文的创新点 | 第131页 |
| ·下一步工作的展望 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-141页 |
| 攻读博士期间发表论文等成果 | 第141-143页 |
| 致谢 | 第143-145页 |
| 附录Ⅰ 微细通道流动沸腾实验数据 | 第145-153页 |
| 附录Ⅱ 文中所用到的UDF程序 | 第153-156页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第156页 |