刘 征,余志毅,2,孙伟华,张 珂

(1.北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081;2.水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(清华大学),北京 100084)

过冷沸腾是指壁面温度高于饱和温度,液体主体温度低于饱和温度下所发生的局部沸腾现象,作为一种强化换热方式应用于内燃机、电子元器件、充电电缆、车用电池以及大功率激光武器等重要设备的散热[1-7]。有学者针对过冷沸腾流动换热进行了大量数值计算方面的研究,可以分为两方面:一类是稳态计算,这类计算的计算量较小,一般针对相对复杂的结构,只能获取各参数的结果分布[5-10];另一类是同时反映参数分布规律和瞬时特性非稳态计算,侧重于对流动过程参数的获取,计算量较大,更能接近实际沸腾过程。魏敬华等[11]对竖直窄缝通道内的过冷流动沸腾进行了数值计算研究,分析了不同压力和热流密度下的汽泡动力学特性;潘良明等[12]建立了过冷流动沸腾凝结模型,以分析汽泡凝结过程的流场特性;葛苏槿[13]从含气率、物理场、汽泡行为等方面对一倾斜管道内过冷沸腾换热特性进行了数值研究;Lee等[14-17]针对垂直管道内FC-72的过冷沸腾进行了大量研究,首先研究了上升流中的高过冷度核态沸腾,总结了换热系数沿轴向的变化规律,提出了一种适用于VOF模型的剪切力计算方法,并研究了高过冷度沸腾在CHF点前后的流动传热特性以及微重力条件下的低过冷度沸腾中的汽泡行为和流型演化;Yeo等[18]在不……