液氮在液-液接触平面上沸腾的数值研究

本文开展数值研究，考察低温流体在固体表面及液体表面上的沸腾。针对固体表面上的沸腾，报道了单模态与多模态沸腾。在液体表面沸腾情形下，选取液氮作为低温流体（沸腾流体），水作为基底流体（加热流体）。同时讨论了低温流体沸腾过程中的不同流动不稳定性及其潜在后果。对于固体表面沸腾，在单模态下报道了气泡生长、脱离以及面积加权平均热通量，它们随壁面过热度增大而线性增加。在多模态固体表面沸腾中，由于第一批蒸汽气泡脱离后立即产生的局部波动与湍流，观察到第二批蒸汽气泡生长与脱离的不对称性。液氮在液体表面上的沸腾针对基底流体（水）温度 300 K 进行报道。蒸汽膜厚度随时间减小，破裂前最小膜厚为 7.62 微米，热毛细力压倒蒸汽推力导致蒸汽膜在 0.0325 s 时破裂。蒸汽膜坍塌前后蒸发率与蒸汽生成的差异显著。