摘要

本文建立了单个气泡沸腾的模型,采用扩散界面法追踪气液相界面,考虑过热液体层和热毛细流动效应,研究了不同重力、壁面过热度下氢气泡动力学和传热特征。模拟结果表明,液氢沸腾时气泡尺寸较小,并且基底无扩张和收缩行为。提出在重力水平为4×10-2ge (ge为地球常重力)左右可能存在临界重力加速度,将氢气泡动力学行为划分为浮力控制区和表面张力控制区。在浮力控制区,脱附直径和时间,以及平均热通量与重力水平关系分别满足Dd∝g-0.272、td∝g-0.833和q∝g0.325;在表面张力控制区,脱附直径和时间,以及平均热通量与重力水平关系分别满足Dd∝g-0.032、td∝g-0.079和q∝g0.035。随着壁面过热度的增加,三相接触线附近的液体温度越高,气泡生长速率和平均热通量增大,脱附时间减小。