文档介绍：上海交通大学硕士毕业论文毛细管内液氮沸腾传热实验研究及微通道内机理探讨
毛细管内液氮沸腾传热实验研究及微通道内机理探讨
摘要
自年发现高温超导体以来价格便宜的液氮成为冷却超导体
的最佳工质高温超导体的形状多种多样其中包括丝状出于紧凑的
考虑对高温超导细丝的冷却可采用毛细管
本文在液氮温区和室温之间对不锈钢丝和磷青铜丝的电阻温度特
性进行标定选取直径的磷青铜丝制作毛细管试样用于模拟
毛细管内液氮冷却超导细丝的真实工况搭建实验台测量了大空间以
及长直径的六种管径的毛细管在
和四个倾角下完整的稳态沸腾传热曲线着重分析了毛细管直
径倾角和加热丝放置位置对于核态沸腾传热和的影响结果表
明直径在及其以上的毛细管在非倾角下对于核态沸腾传热
有强化作用且管径越小强化作用越明显在这些工况下加热丝的放
置位置也显著影响传热加热丝相对于中心线上移可进一步增强换热效
果而倾角对于核态沸腾的影响不大受到管径和倾角的综合影
响而受加热丝放置位置影响不大
实验过程中同时对沸腾形态进行了直接观察和摄像揭示出直径
及其以上的毛细管强化核态沸腾传热的机理在于气泡扰动作用和
气液交换作用强化了对流传热并据此很好地解释了传热实验数据
对微通道内的物理机理进行了探讨采用均相模型计算窄缝内
热虹吸两相流的流量压降关系假定窄缝出口气体堵塞是导致的
直接原因建立模型计算结果与已有的矩形窄缝内数据吻
摘要
合分析本文实验中的数据和观察结果指出直径及其以上
的毛细管内导致发生的直接原因是管内气液相界面失稳并采用经
典流体不稳定性理论对合并气泡的气液相界面稳定性进行了分析最后
对影响毛细管内的因素进行了定性分析
关键词液氮沸腾毛细管微通道流体不稳定性
上海交通大学硕士毕业论文毛细管内液氮沸腾传热实验研究及微通道内机理探讨
EXPERIMENTS ON BOILING HEAT TRANSFER IN
CAPILLARY TUBES AND ANALYSIS OF CHF
MECHANISM IN MICRO-CHANNELS
ABSTRACT
Since high temperature superconductor was discovered in 1987, liquid
nitrogen has e the petitive potential substance for cooling
superconductor. Superconductor may be any shape, including thin wire.
Capillary tube is pact choice when designing superconducting thin wire
cooler.
The electric resistance of stainless steel wire and phosphorous bronze
wire were calibrated in a wide range of temperature between and
300K. Samples were make by placing phosphorous bronze wire in the central
line of glass capillary tubes to simulate the case of cooling superconducting
wire with liquid nitrogen in capillary tube. Steady state boiling curves were
measured in open space, as well as in capillary tubes with different
diameters(~) and different inclinations(0 ~ 90 ). Analysis
of effects of tube diameter, inclination and position of wire on nucleate
boiling heat transfer indicates that capillary tubes with their diameters