液氮核态池沸腾CFD模拟和可视化实验
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 主要符号表 | 第10-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-32页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 沸腾过程 | 第18-20页 |
| 1.3 低温流体池沸腾的研究现状 | 第20-27页 |
| 1.3.1 低温流体与常温流体的典型物性对比 | 第20-21页 |
| 1.3.2 起始沸腾过热度 | 第21-22页 |
| 1.3.3 有效成核尺寸 | 第22-27页 |
| 1.4 池沸腾换热的主要研究方法与研究现状 | 第27-30页 |
| 1.4.1 池沸腾实验及理论研究现状 | 第27-28页 |
| 1.4.2 CFD模拟研究现状 | 第28-30页 |
| 1.4.3 表面粗糙度的影响研究 | 第30页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第30-32页 |
| 第2章 LN2核态池沸腾CFD模型 | 第32-49页 |
| 2.1 简介 | 第32-34页 |
| 2.2 壁面热流分布模型 | 第34-35页 |
| 2.3 活化核心密度 | 第35-38页 |
| 2.4 气泡脱离直径 | 第38-39页 |
| 2.5 气泡脱离频率 | 第39-42页 |
| 2.5.1 单个气泡脱离频率关联式 | 第39-41页 |
| 2.5.2 合体气泡脱离频率关联式 | 第41-42页 |
| 2.6 其他关键参数 | 第42-43页 |
| 2.7 CFD建模细节 | 第43-46页 |
| 2.7.1 网格建模 | 第43-44页 |
| 2.7.2 沸腾模型建模 | 第44-46页 |
| 2.8 收敛判断 | 第46-47页 |
| 2.9 本章小结 | 第47-49页 |
| 第3章 LN2核态池沸腾可视化实验 | 第49-67页 |
| 3.1 实验装置与实验方法 | 第50-53页 |
| 3.1.1 气泡测量 | 第50页 |
| 3.1.2 温度测量 | 第50-51页 |
| 3.1.3 热流密度测量 | 第51-52页 |
| 3.1.4 总体方案 | 第52-53页 |
| 3.2 沸腾工件结构 | 第53-55页 |
| 3.3 温度采集系统 | 第55-56页 |
| 3.4 可视化LN_2杜瓦容器 | 第56-58页 |
| 3.4.1 结构 | 第56-57页 |
| 3.4.2 绝热 | 第57页 |
| 3.4.3 可视窗口 | 第57-58页 |
| 3.5 高速摄像采集系统 | 第58-63页 |
| 3.5.1 高速摄像机 | 第58-60页 |
| 3.5.2 光源 | 第60页 |
| 3.5.3 Phantom处理图像 | 第60-61页 |
| 3.5.4 气泡图像分析 | 第61-63页 |
| 3.6 实验的开展 | 第63-64页 |
| 3.7 改进的实验装置 | 第64-65页 |
| 3.8 本章小结 | 第65-67页 |
| 第4章 实验与仿真结果分析 | 第67-78页 |
| 4.1 不同沸腾状态气泡特征 | 第67-68页 |
| 4.2 核态沸腾的阶段 | 第68-73页 |
| 4.2.1 低热流阶段 | 第69-70页 |
| 4.2.2 过渡沸腾阶段 | 第70-71页 |
| 4.2.3 完全核态沸腾阶段 | 第71-73页 |
| 4.3 气泡脱离直径实验结果与拟合 | 第73-74页 |
| 4.4 气泡脱离频率实验结果与拟合 | 第74-75页 |
| 4.5 脱离直径和脱离频率的关系 | 第75-76页 |
| 4.6 CFD模拟结果与实验的对比 | 第76页 |
| 4.7 本章小结 | 第76-78页 |
| 第5章 结论与展望 | 第78-80页 |
| 5.1 全文总结 | 第78-79页 |
| 5.2 不足与展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-88页 |
| 攻读硕士学位期间所取得的科研成果 | 第88页 |
