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熔盐自由表面射流冲击传热实验研究的任务书
任务书
一、背景
熔盐是一种高温高热的液态物质，在许多工业和研究领域中得到了广泛应用。然而，熔盐自由表面的热传递问题一直是科学家和工程师们关注的焦点。这一问题与熔盐的工业应用、能源消耗、维护以及运营成本等方面密切相关。因此，如何在熔盐自由表面实现高效的热传递，已经成为了热传递领域一个热门的研究课题。
射流冲击传热是一种在热传递领域内常用的实验技术，它通过在熔盐自由表面喷洒高速射流，在射流和自由表面之间形成混合层，从而实现热量的传递。然而，射流的动力学特性以及射流与自由表面之间的相互作用仍然不够清晰。因此，设计一套合适的实验系统来研究熔盐自由表面射流冲击传热，有助于深入了解射流冲击传热的机理和熔盐自由表面上的流体动力学问题，为热传递领域的应用提供更好的理论依据。
二、研究目标
本研究旨在设计并建立一套熔盐自由表面射流冲击传热实验系统，通过对实验数据的分析和处理，探究射流对熔盐自由表面传热的影响，并深入研究射流与自由表面之间的流体动力学问题。具体研究目标如下：
1.设计和建立一套熔盐自由表面射流冲击传热实验系统，并进行实验。
2.通过实验数据的分析和处理，探究射流对熔盐自由表面传热的影响。
3.研究射流与自由表面之间的流体动力学问题，包括射流稳定性、射流与自由表面之间的相互作用、流体混合等问题。
4.建立数学模型，模拟实验结果，分析模拟结果与实验结果之间的差异，为研究提供理论支持。
三、研究内容
1.设计和建立熔盐自由表面射流冲击传热实验系统，包括实验装置、实验原理、实验参数等方面的设计。
2.实验数据的采集和处理，包括温度、压力、流速等实验参数的测量和记录以及数据分析和处理。
3.研究射流对熔盐自由表面传热的影响，探讨射流对熔盐自由表面传热系数、耦合系数等参数的影响规律。
4.研究射流与自由表面之间的流体动力学问题，包括射流的稳定性、射流与自由表面之间的相互作用、流体混合等。
5.建立数学模型，模拟实验结果，分析模拟结果与实验结果之间的差异。
四、研究方法
1.实验方法：建立熔盐自由表面射流冲击传热实验装置，选定合适的实验参数，进行实验，并记录和分析实验数据。
2.计算机模拟方法：利用计算机模拟技术，建立数学模型，模拟实验结果，分析模拟结果与实验结果之间的差异。
3.文献调研法：查阅大量文献资料，掌握熔盐自由表面射流冲击传热的研究现状，为设计和实验提供理论依据。
五、预期成果
1.设计和建立一套熔盐自由表面射流冲击传热实验系统，实现熔盐自由表面射流冲击传热实验的定量化研究。
2.获得大量的实验数据和实验结果，并对数据和结果进行分析和处理，得到射流对熔盐自由表面传热的影响规律。
3.研究射流与自由表面之间的流体动力学问题，包括射流稳定性、射流与自由表面之间的相互作用、流体混合等问题。为热传递领域提供更丰富的理论依据。
4.建立数学模型，模拟实验结果，分析模拟结果与实验结果之间的差异。
六、工作计划
1.设计和建立熔盐自由表面射流冲击传热实验系统的方案设计，研究实验装置的参数及其设计方案，包括喷头设计、射流数量和速度、传热装置等。
2.实验系统的制作和调试，包括各个实验装置的加工、制作、测试以及调试。
3.进行实验，获得实验数据并进行分析和处理。
4.分析射流对熔盐自由表面传热的影响规律，包括传热系数、耦合系数等参数的变化规律。
5.研究射流与自由表面之间的流体动力学问题，包括射流稳定性、射流与自由表面之间的相互作用、流体混合等问题。并与实验结果进行对比，进一步验证实验结果的准确性。
6.建立数学模型，模拟实验结果，分析模拟结果与实验结果之间的差异。
七、参考文献
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[3]WuZ,FangT.NumericalinvestigationofthemixturepreparationandcombustioncharacteristicsofLPCEundertheinfluenceofambientpressure.EnergyConversionandManagement,2018,173:331