《電水動力學強化沸騰傳熱中氣泡行為的研究》是依託武漢工程大學，由吳艷陽擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電水動力學強化沸騰傳熱中氣泡行為的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳艷陽
- 依託單位：武漢工程大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電水動力學(EHD)強化沸騰傳熱作為一項新技術已引起廣泛關注，電場下的氣泡行為特徵是影響傳熱的重要因素，迄今主要集中於實驗研究；本項目擬利用數值分析與實驗觀察測試相結合的方法，系統研究電場下沸騰傳熱氣泡的行為，特別是動力學行為。主要研究內容有:（1）電場對氣泡的作用機理。採用直接加熱生成氣泡模擬沸騰氣泡，通過高速攝像機記錄有/無電場下氣泡生長全過程，研究電場參數對單個、多個氣泡的作用機理；建立合理描述氣泡行為的數學模型，依控制方程及邊界條件，求解氣泡周圍及內部場強分布和電場力；在氣泡受力分析和實驗基礎上，得出電場影響氣泡行為的規律；基於電場與流場相互作用，進行氣泡動力學分析，考察電場下氣泡動力學特性，尤其是電場對氣泡脫離直徑、脫離頻率等動力學特徵的影響規律。（2）系統闡釋EHD沸騰傳熱的強化機理。基於場協同理論和沸騰傳熱理論對電場下沸騰傳熱過程進行計算分析,並與實驗結果對照,作出合理解釋。
結題摘要
在國家自然科學基金青年科學基金重點項目“電水動力學強化沸騰傳熱中氣泡行為的研究”執行的三年中，通過實驗觀察和數值分析計算相結合的方法系統的研究了電場對於以水為工質的對流換熱的影響和電場作用下氣泡行為特性。主要成果有：（1）電場對以水為工質的對流傳熱過程具有強化作用且不同流量條件下電場強度均有不同程度的強化作用，在流量為0.1立方米每小時時，其電場強化傳熱係數最大為1.224。（2）在該項目的資助下獲得“電場強化傳熱換熱器”發明專利一項。（3）電場對氣泡行為影響的規律：在電場作用下，氣泡沿場強方向拉伸變形且場強越大，拉伸變形越明顯；氣泡的脫離周期隨著場強的增大而減小；氣泡的上升速度、加速度、脫離時頂部受到的最大拉伸力和兩側受到的最大壓縮力與電場強度成正比關係；氣泡表面場強分布不均勻分布且沿著氣泡外輪廓方向逐步對稱減小。
