微细通道内液氮的流动与传热中的热物理现象和机理研究

开展微细通道内液氮的流动与传热中的热物理现象和机理研究对液氮在高温超导磁体冷却及低温医疗应用等方面均有重要意义。本研究将从工程热物理、低温工程等学科交叉的角度出发，结合实验研究和理论分析，对液氮在不同尺寸的微细管道(500μm-2.0mm)内的流动与传热特性进行详细的实验研究，并结合可视化观测区分不同工况下的流动型态，并建立合理的数学物理模型对微细管道内液氮的流动与传热特性和机理进行分析；通过对液氮在微细管道内流动沸腾的不稳定性及壅塞特性的研究，可为减小或消除这些不利因素提供思路；对受限空间中液氮的小尺度射流冲击的研究可以为高热流密度冷却场合的应用提供基础。通过本研究可为液氮冷却的高温超导器件的小型化、紧凑化设计提供基础；并有助于"冷刀"等低温设备的稳定工作以及对其工作过程进行有效的优化控制，同时可视化测量在低温流体流动与传热中的应用是一个新的尝试。