本文对可视化实验的结果进行了分析和整理，实验中三根等直径硅碳棒同时接通电源对水池中的水加热。运用高速摄像机对沸腾中加热表面的沸腾现象进行视频采集，调节三根等直径硅碳棒的加热功率，针对等直径硅碳棒轴向从下到上100mm,300mm.SOOmm.700mm和900处不同高度上的沸腾现象进行图像采集，通过Image-ProPlus6.0视频处理软件对拍摄的视频进行逐帧处理，分析了加热表面沸腾传热特性及其随等直径硅碳棒轴向高度的变化规律。其中因为中间等直径硅碳棒表面焊接有热电偶，为了分析方便，对采集的可视化图像的分析选取了两侧的等直径硅碳棒然后取平均值作为最终值，对温度的分析选取的是中间的加热棒作为分析对象。

        加热壁面上去离子水汽化产生水蒸气称之为相变，如图3-1气泡生长周期所示，相变的微观过程可表述为加热壁面上气泡的等待、气泡的成核，气泡的生长和气泡的脱离四个阶段。在加热壁面上从上一个气泡脱离到下一个气泡脱离这一段时间称为气泡生长周期。本文重点关注了气泡从萌出到脱离加热壁面这一过程。因为气泡在液相中受力的作用会发生变形且浮动，在后期的图像处理过程中，当气泡的下边沿越过汽化核心点的位置或气泡停止生长即认为气泡脱离加热壁面。在对气泡进行处理的过程中，为了处理方便，将气泡近似处理为球体。在同一个汽化核心点，上一个气泡脱离之后，壁面附近的过冷液体会补充到气泡脱离之后的空间内，加热面需要一段时间来加热新补充的过冷液体，使之达到下一个气泡生长所必须的过热度，然后下一个气泡萌出，这段时间成为气泡等待时间，如图3-1中(a)到((b)所示。气泡等待时间的大小表明了加热表面和流体介质达到气泡萌出的条件的难易程度。气泡萌出后直至脱离加热壁面这一段时间成为气泡生长时间如图3-1气泡生长周期中(b)到(d)所示。气泡生长时间的大小由加热壁面的热流密度和流体介质的表面张力的大小决定。

        当流体介质一定的时候，气泡生长时间与加热壁面的过热度直接相关。由图3-2可得气泡等待时间随着加热功率的增大而减小，且随着等直径硅碳棒轴向高度的增大而减小。在功率较小时，气泡等待时间随等直径硅碳棒轴向高度的变化不明显，这是因为在加热功率较小时，整个水箱中的去离子水的流型沿着等直径硅碳棒轴向高度没有大的变化，均为孤立气泡流动，对气泡的生长过程和脱离影响不明显，所以在这一区域，具有一定的随机性。从图3-3可以看出，在各个高度位置上，随着加热功率的增大，气泡等待时间和气泡生长时间比值出现在小值范围内的概率增大，且随着高度的增加，比值出现在小值范围内的集中度也增大。说明随着加热功率和高度的增加，气泡等待时间和气泡生长时间的比值越来越小，加热壁面上更有利于气泡成核和生长，加热壁面上气泡脱离在高热流密度和高度更大的位置更容易实现气泡在加热壁面上生长到一定程度之后要脱离加热壁面，脱离时气泡的直径称之为气泡脱离直径D,u气泡脱离直径的大小与很多因素有关，比如加热壁面的粗糙度，汽化核心的微观形状、流体工质的表面张力、壁面热流密度和壁面相对流体的过热度等。

        本文主要讨论气泡脱离直径随等直径硅碳棒的加热功率和等直径硅碳棒的高度的变化情况。由图3-4可以看出，加热壁面气泡脱离直径随加热功率的增大而减小，在不同高度位置处，气泡脱离直径随着等直径硅碳棒高度的增加而减小。在不同高度和不同加热功率的工况下，大池中变化最明显的是流体介质的流型，流体介质的流动对气泡脱离直径的影响很大。研究了竖直加热表面上气泡脱离直径的影响因素，如图1-3<a)和图3-5所示，当加热功率和等直径硅碳棒轴线高度增加时，等直径硅碳棒近壁面的流体湍流程度和流速同时增大，作用在气泡上的流动曳力Fq，和剪切升力增大，接触角em增大，气泡的受力平衡被破坏，在竖直向上的方向上失去平衡，气泡提前脱离加热壁面，所以气泡脱离直径减小。SOOmm,700mm和900三个高度位置处的气泡脱离直径相互之间变化不大，100和300mm处因为流型的变化不明显且流体介质的湍流强度较小，对气泡脱离的影响较小，所以较SOOmm,700mm和900mm处的气泡脱离直径较大。http://www.guitanbang.net.cn/

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