1、矩形窄通道由于其幾何結(jié)構(gòu)的緊湊性和較高的換熱效率，近年來(lái)在核動(dòng)力設(shè)備等高新科技領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，這也要求更加深入研究窄通道內(nèi)的的流動(dòng)和傳熱規(guī)律。本文采用高速攝影的方法對(duì)矩形窄通道內(nèi)過(guò)冷流動(dòng)沸騰時(shí)的汽泡行為進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)研究。
　　實(shí)驗(yàn)在閉式回路中進(jìn)行，工質(zhì)為去離子水。通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)壓力、加熱板熱流密度、主流質(zhì)量流速和入口過(guò)冷度等熱工參數(shù)，得到不同工況下的汽泡核化、生長(zhǎng)、脫離和滑移等行為的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)為了模擬一定的海洋條件，

2、還進(jìn)行了不同傾斜角度下的過(guò)冷流動(dòng)沸騰實(shí)驗(yàn)。本文在同一工況下選取典型汽泡作為研究對(duì)象，經(jīng)過(guò)圖像數(shù)據(jù)處理和理論分析，總結(jié)了汽泡演化過(guò)程的相關(guān)特點(diǎn)和影響機(jī)制，提出了汽泡生長(zhǎng)和脫離過(guò)程的預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)壓力對(duì)窄通道內(nèi)過(guò)冷沸騰汽泡直徑尺寸和滑移距離影響很大。較低壓力（p<0.3MPa）下汽泡的最大直徑較大，滑移距離很短，有完整的生命周期。較高壓力(p>0.5MPa)下汽泡的滑移直徑很小，汽泡在核

3、化點(diǎn)產(chǎn)生后立即脫離，并沿加熱壁面持續(xù)滑移；汽泡的最大直徑或滑移汽泡的直徑通常會(huì)隨熱流密度的增加而增大，隨主流入口過(guò)冷度或質(zhì)量流速的增加而減小，但當(dāng)壁面核化點(diǎn)密度增多時(shí)，對(duì)流換熱作用增強(qiáng)，汽泡核化換熱量占總換熱量的比率降低，汽泡最大直徑或滑移汽泡直徑由加熱壁面熱流密度和核化點(diǎn)密度共同作用決定。在較低壓力某些低過(guò)冷度工況下，核化點(diǎn)處的產(chǎn)汽頻率會(huì)明顯增加，此時(shí)汽泡的最大直徑較小。
　　本文采用無(wú)量綱化的方法分別對(duì)較高壓力和較低壓力條件下

4、的汽泡生長(zhǎng)建立了分區(qū)模型和指數(shù)模型，模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合較好，但其應(yīng)用具有一定的局限性。隨后本文在Zuber模型的基礎(chǔ)上引入無(wú)量綱數(shù)Ja數(shù)、Bo數(shù)、Re數(shù)和θ，建立了新的汽泡生長(zhǎng)模型，該模型可以全面地描述實(shí)驗(yàn)通道尺寸和不同熱工參數(shù)對(duì)汽泡生長(zhǎng)的影響，具有更好的普遍適用性。
　　不同系統(tǒng)壓力條件下汽泡的受力特征有所不同，較低壓力下浮力占主導(dǎo)作用，隨著傾斜角度的增大，汽泡更容易從加熱壁面浮升；而較高壓力時(shí)表面張力占主導(dǎo)作用，傾斜角度對(duì)汽泡