本書首先介紹了氣液兩相流的基本理論，并闡述了深低溫氣液兩相流的特點(diǎn)。隨后對(duì)深低溫液擊、管路預(yù)冷、低溫射流噴霧和低溫罐晃動(dòng)四個(gè)典型現(xiàn)象出發(fā)，分別展開論述，闡述其熱物理過程。深低溫液擊主要介紹低溫流體輸送過程產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)、管路預(yù)冷主要介紹深低溫管路輸送前預(yù)冷過程罐內(nèi)氣液兩相流動(dòng)變化、低溫射流噴霧則是圍繞液氮射流噴霧冷卻及其性能開展論述，低溫罐晃動(dòng)則是圍繞液氧晃動(dòng)過程罐內(nèi)的相變和流動(dòng)開展論述。本書適合能源動(dòng)力類的本科生和研究生閱讀。
1.歸納了地位流體傳熱的幾種現(xiàn)象并進(jìn)行深入論述。2.對(duì)國(guó)防航天領(lǐng)域有一定的實(shí)踐應(yīng)用意義。3.學(xué)術(shù)性強(qiáng)，同時(shí)適用于普通本科、研究生教學(xué)。
深低溫流體的兩相流動(dòng)廣泛發(fā)生于航天技術(shù)、大科學(xué)裝置、超導(dǎo)和氫能利用等快速發(fā)展領(lǐng)域，而深低溫兩相流動(dòng)會(huì)影響傳熱效率，并造成流動(dòng)和傳熱的不穩(wěn)定，如超導(dǎo)系統(tǒng)的冷卻過程、因?yàn)槁釋?dǎo)致的失超過程、低溫液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)噴霧燃燒過程等。因此，深刻理解深低溫兩相流動(dòng)與傳熱問題對(duì)于保障低溫流體輸送、貯存和利用有著至關(guān)重要的作用。然而，兩相流動(dòng)與傳熱本身是工程熱物理領(lǐng)域極具挑戰(zhàn)性的研究課題之一，低溫流體的特殊性使得深低溫兩相流動(dòng)與傳熱問題更加復(fù)雜。流動(dòng)過程體現(xiàn)出跨尺度特性，傳熱過程的溫差巨大，而流動(dòng)與傳熱過程往往耦合。
基于上述的認(rèn)識(shí)，本書通過分析和研究低溫系統(tǒng)中廣泛發(fā)生的四個(gè)典型兩相流現(xiàn)象，去揭示深低溫兩相流動(dòng)與傳熱的特性；通過對(duì)低溫管路預(yù)冷過程中的單管和管路系統(tǒng)的兩相流的探討，分析其中劇烈的流態(tài)和傳熱變化過程，以期對(duì)低溫系統(tǒng)預(yù)冷提供些許指導(dǎo)；通過對(duì)低溫液擊現(xiàn)象的闡述和分析，描述低溫系統(tǒng)中液擊的成因、發(fā)展及其對(duì)系統(tǒng)的影響，并簡(jiǎn)要分析了低溫系統(tǒng)中抑制液擊的方法；歸納和總結(jié)了低溫射流霧化現(xiàn)象在理論和實(shí)驗(yàn)方面的研究進(jìn)展，可為低溫推進(jìn)劑等的射流霧化的研究提供借鑒；分析和探討了低溫罐內(nèi)兩相晃動(dòng)的流動(dòng)與蒸發(fā)，并以T型防波板為例，從兩相流動(dòng)和受力角度，簡(jiǎn)要分析了防波板對(duì)抑制晃動(dòng)的作用。
本書的特點(diǎn)在于書中所選取的典型兩相流現(xiàn)象具有典型性，所涉及的研究成果均來(lái)自研究者和課題組成員的科研實(shí)踐。作者在此真誠(chéng)感謝課題組成員的付出。感謝華中科技大學(xué)謝軍龍研究員，正是謝老師的敦促和引導(dǎo)，才促使作者下決心完成此書。感謝課題組的學(xué)生們：曾銳銳的課題與推進(jìn)劑管路預(yù)冷相關(guān)；鮑松齡、禹云星和丁月的課題與液氮霧化相關(guān)；王柳和李鑫坤的課題為液擊相關(guān)內(nèi)容的完成提供了支撐；黃清妙和張瀚月對(duì)低溫罐的晃動(dòng)等相關(guān)內(nèi)容的研究有著較大的貢獻(xiàn)。感謝課題組的所有成員，原諒作者不能在此一一致謝。感謝華中科技大學(xué)出版社杜雄等編輯的辛勤工作，終使本書得以出版。
限于作者的學(xué)識(shí)水平和能力，關(guān)于深低溫兩相流動(dòng)與傳熱這一復(fù)雜而又極具挑戰(zhàn)的課題，本書肯定存在不足之處，懇請(qǐng)讀者和專家學(xué)者不吝賜教，批評(píng)指正。
謹(jǐn)以此書獻(xiàn)給我的母校華中科技大學(xué)。
現(xiàn)任制冷與低溫工程系教學(xué)主任。研究領(lǐng)域主要包括：射流噴霧冷卻、低溫推進(jìn)劑熱管理、低溫兩相流動(dòng)與傳熱、氫能儲(chǔ)運(yùn)等，長(zhǎng)期投身于國(guó)防、航空航天領(lǐng)域的低溫兩相流動(dòng)與傳熱研究。截至目前，在International Journal of Heat and Mass Transfer，Physics of Fluids, Apply Thermal Engineering，International Journal of Hydrogen Energy等期刊上發(fā)表論文二十余篇，參與編寫英文著作一章節(jié)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金一項(xiàng)，國(guó)防課題多項(xiàng)。
第1章低溫兩相流基礎(chǔ)理論1
1.1氣液兩相流及基本方程2
1.2兩相流流型5
1.3兩相流壓降8
1.4低溫兩相流流動(dòng)不穩(wěn)定性13
本章參考文獻(xiàn)17
第2章低溫管路中的預(yù)冷21
2.1低溫管路預(yù)冷過程22
2.2單管預(yù)冷過程流動(dòng)與傳熱特性30
2.3管路系統(tǒng)預(yù)冷沸騰模型46
2.4管路系統(tǒng)預(yù)冷過程影響因素分析52
本章參考文獻(xiàn)61
第3章低溫流體液擊現(xiàn)象研究65
3.1液擊及液擊現(xiàn)象的成因66
3.2液擊理論研究69
3.3液擊理論計(jì)算模型及其改進(jìn)72
3.4液擊現(xiàn)象的影響因素研究75
3.5基于AMESim的低溫流體管路液擊仿真計(jì)算81
3.6低溫流體供給系統(tǒng)液擊現(xiàn)象抑制研究86
本章參考文獻(xiàn)93
第4章深低溫流動(dòng)中的射流霧化97
4.1射流霧化現(xiàn)象98
4.2射流霧化理論模型109
4.3低溫射流霧化實(shí)驗(yàn)119
本章參考文獻(xiàn)128
第5章低溫流體晃動(dòng)過程的兩相流動(dòng)與傳熱133
5.1低溫流體晃動(dòng)134
5.2晃動(dòng)過程守恒方程136
5.3低溫流體晃動(dòng)過程流態(tài)分析137
5.4低溫流體防晃過程研究141
5.5低溫流體晃動(dòng)罐受力研究149
5.6低溫流體晃動(dòng)過程蒸發(fā)率研究158
本章參考文獻(xiàn)168
彩色插圖171
深低溫過程中的兩相流動(dòng)與傳熱
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