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论文类型：会议论文

发表时间：2018-10-01

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关键字：两相流;流动不稳定性;流量漂移(Ledinegg);稳定性分析

摘要：两相流动沸腾换热具有高效热移除能力,因此被广泛应用于能源、化工以及航空航天等高热流密度领域。但是,沸腾通道往往伴随多种流动不稳定性,如流量漂移(Ledinegg)、压力降型(PDO)以及密度波型(DWO),严重削弱其换热能力,危及设备的热安全。其中,针对静态不稳定性的流量漂移,以往研究开展了较多分析。本文基于水动力多值特性,从动力系统角度,采用Lyapunov运动稳定性第一方法分析流量漂移不稳定性成因。以单通道强制两相流动为研究对象,建立简化的单通道一维两相流时空偏微分模型,采用积分降维方法进行空间近似,获取常微分方程组ODEs模型。流量漂移发生的约束条件表明,系统内外部特性曲线交汇于三点,通过Lyapunov解的稳定性分析,对各平衡点的稳定特性加以识别,建立数学平衡解的稳定性与物理流量漂移不稳定性的映射关系。研究表明,根据各平衡点特征值位置的不同,水动力多值特性N型曲线的负阻区为不稳定的鞍点,两侧正阻区为稳定的结点,因此,系统运行在负阻区会发生不稳定的流量漂移现象,即不稳定的鞍点到稳定结点的漂移;另外,由于负阻区鞍点的稳定特性,其稳定流线将相空间分割为两个区域,不稳定流线分别指向各自区域的稳定结点,根据不