池核沸騰傳熱與CaCO-,3-垢生成的研究.pdf

1、本文對池核沸騰時的傳熱及加熱面上CaCO3垢的生成等復(fù)雜過程進行了實驗研究與理論分析。主要工作如下： 采用極限擴散電流技術(shù)(LDCT)與直接傳熱測定同時進行的方法研究池核沸騰時的界面汽化熱阱效應(yīng)以及沸騰滯后和由自然對流向核沸騰轉(zhuǎn)變過程中加熱面上沸騰泡核的發(fā)展?fàn)顩r。結(jié)果表明，界面汽化熱阱效應(yīng)和對流是核沸騰傳熱的兩個主要途徑，界面汽化熱阱效應(yīng)對傳熱的貢獻(xiàn)隨著熱通量的增大而增大，隨著系統(tǒng)壓力提高也增大。并從沸騰中所包含的各個子過程間相

2、互作用，相互競爭的觀點分析沸騰傳熱的機理。研究發(fā)現(xiàn)不同的加熱方式對沸騰滯后影響明顯：當(dāng)熱通量逐漸增加時，出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，而此后逐漸降低熱通量，會產(chǎn)生TD滯后(TemperatureDeviation)。研究還發(fā)現(xiàn)在傳熱脫離自然對流至充分發(fā)展的沸騰階段內(nèi)界面汽化熱阱效應(yīng)是逐漸增強的，說明了在沸騰起始階段，加熱面上沸騰泡核的形成是一個漸進過程。另外，依據(jù)泡核激活機制的轉(zhuǎn)變并結(jié)合界面汽化熱阱效應(yīng)對沸騰滯后進行機理分析。 針對池核沸騰時水

3、平加熱表面上CaCO3的結(jié)垢過程，首先采用動態(tài)熱阻法對結(jié)垢規(guī)律進行了系統(tǒng)的實驗研究，考察了熱通量、垢質(zhì)濃度和溶液主體溫度對結(jié)垢行為的影響。此外，分別在疏水的氟硅烷修飾紫銅基表面以及親水的紫銅表面上進行了CaCO3結(jié)垢實驗，實驗結(jié)果及理論分析均表明該疏水表面具有較好的抗垢性能。本文還對過冷池核沸騰條件下的結(jié)垢過程進行了實驗研究，發(fā)現(xiàn)過冷沸騰時傳熱系數(shù)的變化趨勢和飽和池核沸騰時相同，但傳熱系數(shù)及結(jié)垢速率均較飽和沸騰時的低。并分析了沸騰初期出