过冷度和粗糙度对铁铬铝平板淬冷沸腾影响的实验研究

来源：核动力工程杂志2022年第5期北京时间：

作者：张琪琪, 罗彦, 卢涛, 邓坚, 张喜林, 周照春

单位：1.北京化工大学机电工程学院，北京，100029；2.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；

摘要：为了探究过冷度和表面粗糙度对铁铬铝（FeCrAl ）平板淬冷沸腾的影响，对FeCrAl 平板在不同过冷度和表面粗糙度下的淬冷沸腾过程开展了可视化实验研究。采用热电偶测量平板内部温度，并利用导热反问题解析式求解平板表面温度和热流密度；通过对比分析实验现象，探究过冷度和表面粗糙度对平板淬冷沸腾过程的影响，并建立了过冷度与最小膜态沸腾温度的关系式。结果表明，淬冷沸腾过程中，FeCrAl 平板表面形成开尔文一亥姆霍兹（K-H）不稳定波，且气膜破裂后产生的骤冷前沿呈“抛物线”状；随着过冷度的增加，最小膜态沸腾温度增大，临界热流密度增大，平板表面冷却速率加快，淬冷沸腾过程的时长缩短；较大的表面粗糙度可以促进FeCrAl 平板表面淬冷沸腾的进行，但影响微小。

关键词：铁铬铝（FeCrAl ）平板；粗糙度, 过冷度, 淬冷沸腾, 最小膜态沸腾温度

基金资助：国家自然科学基金（No. U2067210；No. 52176052）