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1、 传热学讲义 沸腾换热简介一 液体汽化的两种方式（1）定义1 蒸发（evaporation）2 沸腾（boiling）工质内部形成大量气泡并由液态转换到气态的一种剧烈的汽化过程1 传热学讲义（2）分类 过冷沸腾饱和沸腾大容器沸腾(池沸腾)强制对流沸腾 加热壁面沉浸在具有自由表面的液体中所发生的沸腾二 大容器饱和沸腾2 传热学讲义qmaxqmin1 曲线（1）自然对流（2）核态沸腾（3）过渡沸腾（4）膜态沸腾孤立汽泡区汽块区3 传热学讲义孤立汽泡区The region of isolated bubbles4 传热学讲义汽块区The region of slugs and columns5 传热
2、学讲义过渡沸腾Transitional boiling regime6 传热学讲义膜态沸腾film boiling7 传热学讲义（1）对于热流密度可以控制的情况2 工程指导临界热流密度(Critical Heat Flux) qmax及相对应的过热度t具有重要的意义（2）对于壁温可以控制的情况8 传热学讲义三 汽泡动力学简介1 液体必须过热潜热汽泡的产生、成长、脱离过程汽泡动力学表面张力汽泡内外压力差浮升力重力9 传热学讲义2 汽化核心加热表面上凹坑、裂穴最有可能成为汽化核心这些地方的过热度要保证而且R应小于汽化核心中残留汽泡的半径10 传热学讲义3 汽泡的脱离直径和频率（1）表面张力越大，越
3、不容易脱离（2）浮升力越大，越容易脱离11 传热学讲义4 沸腾传热的数学模型目前传热学研究的热点之一！Aggressive Creative Self-motivated12 传热学讲义四 管内沸腾简介13 传热学讲义6-5 沸腾换热计算式沸腾换热也是对流换热的一种，因此，牛顿冷却公式仍然适用，即影响因素太多！14 传热学讲义一 大容器饱和核态沸腾 壁面过热度和汽化核心数 计算公式分歧较大 目前存在两种计算式1 米海耶夫公式水15 传热学讲义St = f ( Re, Pr )t twts定性温度为tsr 汽化潜热Cpl 饱和液体的比定压热容g 重力加速度 l 饱和液体的动力粘度Cwl 取决于加
4、热表面液体 组合情况的经验常数(表6) q 沸腾传热的热流密度s 经验指数 水s = 1,否则s=1.72 Rohsenow公式适用性广16 传热学讲义上式可以改写为：可见， ，因此，尽管有时上述计算公式得到的q与实验值的偏差高达100，但已知q计算 t时，则可以将偏差缩小到33。17 传热学讲义Mr液体的分子量C常数pr液体压力与该流体饱和压力之比Rp加热表面粗糙度 m3 制冷介质饱和核态沸腾的Cooper公式18 传热学讲义三 大容器膜态沸腾的关联式二 大容器沸腾的临界热流密度书中推荐适用如下经验公式：不要求！19 传热学讲义四 说明1 研究最不彻底！2 实验结果与关联式之间偏差很大！3
5、研究热点！20 传热学讲义6-6 影响沸腾换热的因素最复杂影响因素最多关联式之间、实验结果与关联式之间重点：沸腾换热的强化只针对大容器沸腾换热21 传热学讲义一 不凝结气体与膜状凝结换热不同，液体中的不凝结气体会使沸腾换热得到某种程度的强化液体平均温度小于饱和温度 ts 时发生的沸腾现象二 过冷度在核态沸腾的起始阶段，自然对流占主导地位22 传热学讲义图中介质为一个大气压下的水三 液位高度液位低于一定高度时，表面传热系数会明显地随液位的降低而升高；液位高于此高度时时，沸腾换热表面传热系数与液位高度无关。临界液位23 传热学讲义随着航空航天技术的发展，超重力和微重力条件下的传热规律得到蓬勃发展，但目前还远没到成熟的地步，就现有的成果表明：四 重力加速度从0.1 1009.8 m/s2 的范围内，g对核态沸腾换热规律没有影响，但对自然对流换热有影响。24 传热学讲义五 沸腾表面的结构 (1) 物理化学手段1 强化换热思路：汽化核心2 方法用烧结、钎焊、火焰喷涂、电离沉积等(2) 机械加工方法3 几种典型的强化表面25 传热学讲义26 传热学讲义作业： 6-7 6-10 6-25（Cwl0.013） 6-32 6-39预习： 7-1 7-227
