微通道中液氮的流动沸腾——换热特性分析

对微通道中液氮流动沸腾换热特性进行试验研究和分析。给出典型的沸腾曲线，分析壁温、干度和换热系数沿微通道管程的变化规律，考察热流密度、质量流量和压力对流动沸腾换热的影响。将126个试验数据点与四个换热关联式比较，并对微通道中流动沸腾换热机理进行分析。结果表明，在多数情况下干度和热流密度对沸腾换热系数的影响较小，换热系数主要决定于质量流量和压力，随两者增加而增加，换热以对流蒸发为主导机理。KLIMENKO关联式预测效果最好，TRAN微通道关联式次之，对常规管道得到广泛使用的CHEN关联式和SHAH关联式都远远高估了试验值。基于两相流压降和换热特性分析，推知微通道中的两相流流型不同于常规管道：在低干度情况下，流型以弥散泡状流为主；而在高干度情况下，流型以由雾状汽芯和不规则液膜组成的环状流为主。