摘要

过冷沸腾在高热流换热场合应用广泛,如国际热核聚变实验堆(ITER)中的偏滤器,即是依靠过冷水沸腾来冷却10MW·m-2级的极高热流。基于此背景,本文试验研究了高热流条件下竖直通道内水的过冷沸腾流动传热特性,测试范围:热流密度7.5~12.5 MW·m-2,流速6~10 m·s-1,压力3~5 MPa。分析了压力、流速、热流密度、过冷度等参数对过冷沸腾传热系数的影响。结果表明,在充分发展过冷沸腾区,传热系数随着压力和热流的增大、过冷度的减小而升高。将试验数据与已有传统的传热关联式进行对比,由于关联式适用范围有限,预测效果普遍不理想。为更准确预测过冷沸腾传热系数,建立了GA-BP神经网络模型,结果显示,该模型预测误差位于±5%范围内,预测性能相较于传统关联式有大幅度提升。