窄流道作为一种强化传热元件有着广泛应用。由于流道尺寸小,汽泡行为会受到流道壁面的严重限制,使得窄流道内受限汽泡聚合特征鲜明,且对传热传质影响非常显著。而文献中针对受限汽泡聚合所开展的研究非常有限。本项目采用三面可视窄流道实验段,同步从正面和侧面用高速摄像机观察受限汽泡的聚合行为,获得受限汽泡聚合的立体演化特征,包括受限汽泡聚合过程中以及聚合后的形态演变、汽-液-固三相线的运动、汽泡接触角的变化、汽泡底部液膜和干斑的发展等微观参数;分析受限汽泡聚合的形态特征,明确严重受限条件下汽泡各个受力的表达,并建立描述受限汽泡聚合的控制模型;通过研究受限汽泡聚合时捕获泡间液体到聚合后汽泡底部并形成厚液膜的发生机制,分析聚合后泡底液膜、汽液界面以及汽泡周围影响区内的各部分微观传热传质,建立受限汽泡聚合影响传热传质的机理模型。通过本项目研究,有望揭示窄流道内复杂的受限汽泡聚合行为及其对传热传质的影响机理。
英文主题词Bubble dynamics;Narrow channel;Boiling heat transfer;Flow oscillation;Taylor bubble