水力空化热效应及强化传热机理研究

能源短缺是世界各国面临的重大难题，利用水力空化热效应及对传热的显著强化作用，可提高能源利用率，有效缓解能源短缺带来的压力，开展相关研究有重要科学意义与实用价值。本项目以空化泡动力学过程特性为研究对象，对水力空化热效应及强化传热机理进行系统深入研究。具体内容包括：理论分析空化泡动力学过程特性、与液体相互作用机制及各因素影响规律，揭示水力空化热效应产生机理及空化泡动力学行为特性与空化热效应间的内在联系；建立水力空化强化液单相对流传热数理模型及实验平台，数值与实验研究空化泡溃灭形成的冲击波/高速微射流对液体与固壁的冲击作用，阐明气-液-固间的相互作用规律，揭示水力空化强化液单相对流传热的作用机制；采用可视化观测与显微放大摄影技术详细观测空化泡形成、生长及溃灭的动力学过程、流体的流动形态与变化特征，探索空化热效应及流动形态与传热强化间的内在规律，为水力空化技术的实际应用奠定坚实的理论与技术基础。