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摘要
为探究T形微细通道内蒸汽直接接触间歇凝结汽液相界面运动特性，利用高速摄像机（帧率为5000fps）获取了过冷水温33℃、过冷水质量流量6.325g/min、蒸汽温度100℃及蒸汽质量流量0.25g/min工况下的可视化图像。在此基础上首先定性分析了汽液相界面的瞬时演变特征，进一步应用图像批处理技术定量分析了相界面前端运动规律，包括相界面位置及速度的瞬时波动特性。研究发现，在实验工况下，不同凝结周期内的汽液相界面在蒸汽泡生成直至最大时的形貌、蒸汽泡的溃灭特性等方面有很大差异，主要体现在汽泡溃灭时是否发生“局部收缩”和“内爆”等方面；此外，对于一个典型相界面运动周期而言，蒸汽泡消失阶段所占时间比例最小约为12%。通过分析相界面前端瞬时位置波动曲线，发现利用该曲线可以获得该工况下的凝结频率为23Hz，且该曲线的峰值大小分布具有较强周期振荡特性。通过分析相界面前端瞬时速度波动曲线，发现在多个极短时间内出现了速度的瞬时转变以及较为剧烈的多次振荡，速度峰值最大可达11m/s；结合可视化图像，进一步详细描述了相界面速度振荡时的界面演变情况并揭示了“局部收缩”和“内爆”导致速度振荡的机理。
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