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低温流体大空间膜态沸腾换热预测
【作者】 王磊 谢福寿 朱康 马原 厉彦忠 西安交通大学能源与动力工程学院 西安710049 航天低温推进剂技术国家重点实验室 北京100028
【关键词】 低温流体 膜态沸腾 经验公式 运载火箭 传热
【摘要】为了预测低温流体膜态池沸腾换热特性,研究了文献中涉及低温流体膜态池沸腾换热的实验数据,并根据加热面结构对数据进行了分类整理。以此为基础,与3种典型膜态沸腾换热模型（Bormley模型、Frederking模型和Breen＆Westwater模型）的预测结果进行了对比分析,探讨了现有模型在预测不同结构加热面低温流体沸腾换热时的适用性与精度,实现了低温流体膜态沸腾换热的准确预测。研究发现,对于低温系统预冷过程,在分析膜态沸腾传热时可不考虑辐射热的影响,但必须考虑加热面结构的影响。对于水平管与球形加热面,可分别选用Bromley公式与Frederking公式预测沸腾传热系数;对于平板与丝状结构表面,分别修正了Frederking公式与Breen＆Westwater公式,修正后两模型预测误差均小于15%。研究内容为低温换热系统的设计及运行提供了可靠的理论支持。
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