熔盐自由表面射流冲击传热实验研究

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射流冲击作为一种高效的强化换热方式,广泛应用于具有高热负荷的工业领域。近年来,太阳能热发电技术的发展促进了高温传热蓄热工质的研究和应用。其中熔盐因具有使用温度范围广、蒸气压力低、热稳定性好等优点而受到极大关注,但其传热和蓄热性能仍缺乏全面和深入的研究。本文通过熔盐工质的自由表面射流冲击传热的实验研究,以认识高温工质的射流冲击传热的规律,丰富熔盐传热的基础实验数据,为高温强化传热技术的应用提供参考。  首先进行了以水为传热工质的自由表面射流冲击传热实验。实验结果表明,驻点区和壁面射流区的结果与文献数据能够较好的符合,并与经典关联式具有一致性。此外,射流温度的变化一定程度地影响了射流冲击传热效果。随着射流温度的升高,驻点努谢尔特数有所降低,说明热物性的影响。同时,实验结果也表明了本文实验装置和方法的可靠性。  随后进行了熔盐射流冲击传热过程的实验,得到了驻点Nu0的传热关联式及Nu的径向分布。结果表明,驻点传热关联式与经典传热理论和经验公式较好地符合,为高温熔盐的强化传热应用提供了可靠的依据。此外,在较高的温度下,熔盐的热物性参数与常温状态的水接近,仅密度和粘度稍高,导致相同Re数时,两者对流传热系数大小相近,表明了熔盐在高温下良好的传热性能。
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