微通道强化传热可满足紧凑型高冷却能力换热器的需求,其研究受到广泛关注,气液界面波的不稳定性对热质传输的影响是其中关键问题之一。在微通道气液两相流中,气液界面的波动失稳直接影响到流型转变和传热传质过程,而界面力的作用以及扰动的影响,使得气液界面波动的物理机理甚为复杂。项目采用Galerkin-有限元方法计算复杂边界条件下界面波动与失稳后的演变,结合理论分析和实验,掌握界面波结构和波动参数变化规律,得到流型转变的参数判别依据,分析界面波不稳定性与液膜传热的相互影响机制。其次,针对微通道近临界热流密度下气液界面形态以及临界沸腾形成机制,建立沸腾临界热流的理论分析方法,揭示近临界热流密度下气液界面波结构和失稳过程以及传热过程,通过理论分析结合实验研究揭示界面波不稳定性与液膜润湿对CHF的影响机理。研究结果对微尺度气液两相流动换热的不稳定性问题有理论意义,为微通道强化换热工程设计提供理论基础。
英文主题词microchannel;interfacial wave;critical heat flux;vapor-liquid two phase flow;heat and mass transfer