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甲烷及其烃类混合物池内核态沸腾传热实验研究
一、介绍
甲烷及其烃类混合物是一种常见的燃料，工业化程度越来越高。在沸腾传热领域，太阳能系统、核反应堆、石化设备等场合中会使用到液体混合物沸腾传热现象，但是在混合物沸腾传热领域的研究目前还相对较少。本文对甲烷及其烃类混合物池内核态沸腾传热实验进行研究，为混合物沸腾传热领域的研究提供一定参考。
二、实验设备和方法
实验设备主要包括七个部分：第一组实验装置（玻璃池、电加热器、镍铬电热丝）、第二组实验装置（热电偶、切换器和模拟器）、第三组实验装置（恒压气瓶、流量计、预警器）、第四组实验装置（镜头和光学传感器）、第五、六、七组实验装置（升降机、称重秤、数据采集器）。
实验方法中，首先使用氮气和甲烷混合开孔喷嘴，通过流量计调节进样流量。电加热器将进样液体加热到沸点，接下来将热电偶探头插入液体中进行温度检测，根据温度信号得出液体沸腾的情况。最后，进行数据采集，记录温度、质量等数据。
三、实验结果与分析
实验过程中记录了沸腾曲线、汽泡相对热通量特性、液滴撞击等数据，得到如下结论：
1.在液体热力学和热物理性质已知的情况下，混合物沸点的预测值与实际值均能得到较好的结果。
2.在混合物沸腾传热中，混合物成分及其摩尔比对沸腾传热特性有较大影响。
3.实验结果表明，混合物核态沸腾核密度在约0.04cm-2的范围内单调增加，而热通量开始随着核密度单调减少。
4.混合物沸腾传热实验结果中体现出核态沸腾和气泡态沸腾的不同特性，这将对沸腾传热的特性参数、模型建立与理论分析产生影响。
四、结论
通过对甲烷及其烃类混合物池内核态沸腾传热实验进行研究，实验结果表明混合物成分及其摩尔比对沸腾传热特性有显著影响，混合物核态沸腾核密度在约0.04cm-2的范围内单调增加，热通量开始随着核密度单调减少。这些结论可供混合物沸腾传热领域的研究参考，为混合物沸腾传热领域的研究提供一定的参考和建议。