欧拉：壁面沸腾

本教程根据高压强制对流沸腾的实验空隙和温度数据，在 Simcenter STAR-CCM+ 中验证了壁面沸腾模型。

Bartolomei 的 1967 年论文 [971] 提供了 13 中情形。采用 45 bar 的第一种情形非常有趣，因为它提供壁面过热数据，是本教程的焦点。尽管预测和实验之间的一致性尚可，而算不上好，但是仍可使用相同的模型，为 1982 年论文 [972] 中提供的 30-150 bar 范围内的其他 29 种情形的许多情形中的空隙获得合理的预测。

使用的几何为 Bartolomei 沸腾管，过冷水向上流过 2 米高的垂直管。出口处的压力为 45 bar。在管壁处均匀地加热。

基本几何是一个直径为 15.4 毫米，加热长度为 2 米的管。为了在入口和加热段之间留出一定的流动发展空间，增加了一小段不加热的先导部分。同样，此发展流中的出口条件不影响加热段的末端，也已经增加了一小段尾随部分。

条件如下定义：

当壁面温度超过水的饱和温度时开始沸腾。此点称为开始沸腾 (IB) 点，此时将开始在壁面附近出现小气泡。当过冷度降低时，在 IB 点的下游，蒸汽的体积分数开始增长。管中的此点称为净蒸汽产生 (NVG) 点。从 NVG 点开始进一步向下游，蒸汽的体积分数以逐渐增加的速率继续增长，并且气泡开始脱离壁面进入液体中。当此脱离发生时，有些气泡冷凝，从而增强对水的热传递。在管顶部存在蒸汽和水的混合物。

提供了 Bartolomei 沸腾管的轴对称二维体网格，如下所示。