低温传热中的热声振荡及能量输运机理研究

低温流体传热中的热声振荡现象是一个特殊的热流体现象。对其机理的研究有助于低温流体冷却系统的应用设计。本研究将以液氮和超流氦的沸腾传热过程中所伴随的压力振荡和温度振荡为研究对象，通过多种测量手段的应用，如压力振荡测量，温度振荡测量和可视化等，来对热声振荡进行测量。同时将采用非线性分析方法对振荡过程进行分析，建立合理的物理模型和数学模型。对液氮和超流氦在周期加热条件下的传热情况的研究将有利于进一步对超导磁体的实际冷却情况的理解。通过对狭窄通道中的沸腾传热的研究将揭示狭小空间对低温流体沸腾传热和热声振荡的影响。通过对过冷态超流氦的沸腾传热的研究将揭示各组份：超流氦，常流氦和气氦，在热声振荡中的作用及振荡过程中的能量输运机理。通过本研究最终找到有效消除或者抑制对低温系统运行不利的热声振荡，使低温系统稳定持续地工作，同时可视化方法在低温传热中的应用是一个新的尝试。