竖直矩形狭缝内环状流沸腾换热模型分析:预测误差17.8%

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该论文主要探讨了竖直矩形狭缝通道内环状流沸腾换热的数学模型构建与分析。研究对象集中在液滴卷吸下的环状流阶段,这是垂直狭缝通道内常见的两种主要流型之一,尤其是在间隙尺寸减小时,环状流的发生概率增加。研究者以液膜紊流的动量方程和能量方程作为基础,考虑了相应的边界条件和经验关系式,以此构建了一个完整的数学模型。通过数值计算,该模型成功地预测了矩形狭缝通道内液膜的厚度分布以及沸腾传热系数。 论文的核心成果包括对液膜厚度的精确预测和沸腾传热系数的计算结果。相比于现有的实验数据,模型预测的换热系数与实验关系式的比较显示出良好的一致性,最大相对误差仅为17.8%,这表明模型的预测精度较高,具有较高的实用价值。此外,研究还强调了竖直矩形狭缝通道在实际工业应用中的优势,如强化传热、提高热流密度、增强抗活塞效应以及减少两相流的不稳定性,特别在化工、制冷和核动力等领域有着广泛的应用前景。 该论文的发表为理解这一特殊几何结构下的沸腾换热现象提供了理论支持,并为进一步优化设计和优化操作条件提供了科学依据。对于相关领域的工程师和研究人员来说,这篇论文提供了深入理解窄缝通道沸腾行为的重要工具,对于提升设备性能和效率具有实际意义。