Certification ---------------------

Certification ----------------------------------------------------------------------- I

Table of Contents --------------------------------------------------------------- II
List of Figures -------------------------------------------------------------------- VII
List of Tables --------------------------------------------------------------------- XII
Nomenclature --------------------------------------------------------------------- XIII
Abstract ----------------------------------------------------------------------------- XVII
Acknowledgements XVIII
Chapter 1 Introduction --------------------------------------------------------- 1
1.1 Objectives of the research ----------------------------------------------------- 2
1.2 The overview of this study ---------------------------------------------------- 4
1.3 The scope of this thesis -------------------------------------------------------- 5
1.4 The organization of this thesis ------------------------------------------------ 6
Chapter 2 Outline of This Study ------------------------------------------- 8
2.1 Introduction --------------------------------------------------------------------- 8
2.2 Research background ---------------------------------------------------------- 9
2.2.1 Spray cooling -------------------------------------------------------- 12
2.2.2 Water curtain cooling ----------------------------------------------- 13
2.2.3 Laminar jet cooling ------------------------------------------------- 15
2.3 Water jet impingement theory ------------------------------------------------ 17
2.3.1 Why is accelerated cooling so important ------------------------ 17
2.3.2 Water jet impingement theory ------------------------------------ 18
2.3.3 Hydrodynamics characteristics of water jet --------------------- 20
2.3.4 Heat transfer characteristics of water jet impingement --------- 21
2.3.4.1 Stagnation zone ------------------------------------------ 25
2.3.4.2 Radial flow zone ------------------------------------- --- 27
2.4 Wall pressure and shear stress measurement beneath an impingement jet 28
Chapter 3 Jet Impingement Boiling --------------------------------------- 30
3.1 Introduction --------------------------------------------------------------------- 30
3.2 Jet impingement boiling heat transfer --------------------------------------- 34
3.3 Nucleating boiling --------------------------------------------------------------- 38
3.3.1 Onset of nucleate boiling ------------------------------------------ 40
3.3.2 Fully development nucleate boiling for single-jet impingement - 43
3.4 Critical heat flux (CHF) ------------------------------------------------------- 49
3.5 Transition boiling -------------------------------------------------------------- 56
3.6 Film boiling --------------------------------------------------------------------- 60
Chapter 4 Experiment Set Up ----------------------------------------------- 64
4.1 Introduction --------------------------------------------------------------------- 64
4.2 Test facilities ------------------------------------------------------------------- 68
4.3 Test plate ------------------------------------------------------------------------ 69
4.4 Temperature measurement ---------------------------------------------------- 70





4.4.1 Thermocouple advantages -----------------------------------------

4.4.2 Thermocouple response time --------------------------------------

4.4.3 Thermocouple selection --------------------------------------------

4.4.4 Thermocouple specifications --------------------------------------

4.4.5 Thermocouple installation ----------------------------------------- 4.5 Data acquisition ----------------------------------------------------------------
4.5.1. The board ------------------------------------------------------------

4.5.2. Labview -------------------------------------------------------------

4.6 Water nozzle ---------------------------------------------------------------------

4.7 Flow meter -----------------------------------------------------------------------

4.8 Cooling time ---------------------------------------------------------------------

4.9 Experimental procedures ------------------------------------------------------



Chapter 5 Data Analysis ------------------------------------------------------

5.1 Introduction ---------------------------------------------------------------------

5.2 The finite difference scheme -------------------------------------------------

5.3 The calculation the Heat Flux ------------------------------------------------

5.4 Dimensionless Numbers ------------------------------------------------------



Chapter 6 Flow Visualization and Analysis ---------------------------- 6.1. Introduction --------------------------------------------------------------------
6.2 The scale used in images analysis ------------------------------------------- 6.3 Water jet velocity --------------------------------------------------------------
6.4 Visualization -------------------------------------------------------------------

6.4.1 Diameter of water jet -----------------------------------------------




70

70

70

71

72

74

74

77

77

78

79

80



81

81

84

89

93



96

96

102

103

104

104





6.4.2 Flow visualization --------------------------------------------------

6.4.3 Diameter of wetted area --------------------------------------------

6.4.4 Summery of observations ------------------------------------------

6.4.4.1 Flow visualization ------------------------------

6.4.4.2 The effect of temperature ----------------------



Chapter 7 Results and Discussions ---------------------------------------- 7.1. Introduction ---------------------------------------------------------------------
7.2 Discussions ----------------------------------------------------------------------


7.2.1 Temperature distribution -------------------------------------------

7.2.2 Cooling rate ----------------------------------------------------------

7.2.2.1 Cooling rate varying with radial distance ------------

7.2.2.2 Cooling rate varying with nozzle diameter -----------

7.2.2.3 Cooling rate varying with nozzle-to-surface space -

7.2.2.4 Cooling rate varying with jet velocity ----------------

7.2.2.5 Cooling rate varying with initial temperature -------- 7.2.2.6 The peak cooling rate -----------------------------------
7.2.3 Heat flux --------------------------------------------------------------

106

112

113

114

115



116

116

117


117

121

122

124

126

127

129

131

132


7.2.3.1 Stagnation zone ------------------------------------------ 132
7.2.3.2 Radial flow zone ----------------------------------------- 138
7.2.3.3 Average heat flux ---------------------------------------- 142




Chapter 8 Conclusions and Recommendations ------------------------

146


8.1 Introduction --------------------------------------------------------------------- 146
8.2 Conclusions --------------------------------------------------------------------- 147





8.3 Recommendations --------------------------------------------------------------

Publication ------------------------------------------------------------------------

References ------------------------------------------------------------------------

Appendix A Tabulations of experimental data ------------------------

Appendix B Digitized Images Of Heat Transfer ---------------------

Appendix C data Processing Program -----------------------------------

150

152


153


165


172


178

Kết quả (Việt) 2:

Chứng nhận ------------------------------------------------- ---------------------- Tôi lục ------------------------ --------------------------------------- II Danh mục các hình ------- -------------------------------------------------- ----------- VII Danh sách các bảng ----------------------------------- ---------------------------------- XII Danh mục -------------- -------------------------------------------------- ----- XIII Tóm tắt ------------------------------------------- ---------------------------------- XVII Lời cảm ơn XVIII Chương 1 Giới thiệu ---------- ----------------------------------------------- 1 1.1 Mục tiêu của nghiên cứu ----------------------------------------------- ------ 2 1.2 Tổng quan về nghiên cứu này ------------------------------------- --------------- 4 1.3 Phạm vi của luận án này ---------------------------- ---------------------------- 5 1.4 Các tổ chức của luận án này --------------- --------------------------------- 6 Chương 2 Outline of Study này ---------- --------------------------------- 8 2.1 Giới thiệu -------------- -------------------------------------------------- ----- 8 2.2 Nghiên cứu nền ----------------------------------------- ----------------- 9 làm mát 2.2.1 Xịt --------------------------- ----------------------------- 12 làm mát rèm 2.2.2 Nước -------------- --------------------------------- 13 làm mát máy bay phản lực 2.2.3 Laminar ---------- --------------------------------------- 15 máy bay phản lực lý thuyết va chạm 2.3 Nước ----- ------------------------------------------- 17 2.3.1 Tại sao là tăng tốc làm mát rất quan trọng ------------------------ 17 2.3.2 Nước thuyết va chạm máy bay phản lực --------------- --------------------- 18 2.3.3 thủy động lực học đặc điểm của máy bay phản lực nước -------------------- - 20 2.3.4 đặc tính truyền nhiệt của va chạm máy bay phản lực nước --------- 21 khu 2.3.4.1 Sự trì trệ ----------------------- ------------------- 25 2.3.4.2 Khu dòng Radial ------------------------ ------------- --- 27 2.4 tường áp và đo ứng suất cắt dưới một va chạm máy bay phản lực 28 Chương 3 Jet va chạm sôi ---------------- ----------------------- 30 3.1 Giới thiệu ------------------------ --------------------------------------------- 30 3.2 Jet va đập sôi truyền nhiệt --------------------------------------- 34 3.3 Nucleating sôi ----- -------------------------------------------------- -------- 38 3.3.1 Khởi phát sôi tạo hạt nhân ---------------------------------- -------- 40 3.3.2 phát triển đầy đủ mầm sôi cho va chạm single-jet - 43 3.4 dòng nhiệt Critical (CHF) -------------------- ----------------------------------- 49 3.5 Transition sôi ----------- -------------------------------------------------- - 56 3.6 Film sôi --------------------------------------------- ------------------------ 60 Chương 4 Thử nghiệm Thiết lập -------------------- --------------------------- 64 4.1 Giới thiệu -------------------- ------------------------------------------------- 64 4.2 Các cơ sở thử nghiệm ----------------------------------------------- -------------------- 68 tấm 4,3 thử nghiệm -------------------------- ---------------------------------------------- 69 đo lường 4.4 Nhiệt độ -------------------------------------------------- - 70 4.4.1 ưu Thermocouple ----------------------------------------- 4.4 0,2 thời gian đáp ứng Thermocouple -------------------------------------- 4.4.3 Thermocouple lựa chọn - ------------------------------------------ 4.4.4 thông số kỹ thuật cặp nhiệt --- ----------------------------------- 4.4.5 cài đặt cặp nhiệt ---------- ------------------------------- 4.5 Thu thập dữ liệu ---------------- ------------------------------------------------ 4.5. 1. Ban ------------------------------------------------ ------------ 4.5.2. Labview ------------------------------------------------- ------------ 4.6 vòi phun nước ----------------------------------- ---------------------------------- 4.7 Lưu lượng mét ------------- -------------------------------------------------- -------- 4,8 thời gian làm lạnh --------------------------------------- ------------------------------ 4,9 thủ tục nghiệm ----------------- ------------------------------------- Chương 5 Phân tích dữ liệu --------- --------------------------------------------- 5.1 Giới thiệu --- -------------------------------------------------- ---------------- 5.2 Sơ đồ sai phân hữu hạn ----------------------------- -------------------- 5.3 Các tính toán của Flux nhiệt ------------------------ ------------------------ 5.4 số không thứ nguyên ----------------------- ------------------------------- Chương 6 dòng Visualization và Phân tích ------------- --------------- 6.1. Giới thiệu ------------------------------------------------- ------------------- 6.2 Quy mô sử dụng trong phân tích hình ảnh ------------------------ ------------------- vận tốc máy bay phản lực 6.3 Nước --------------------------- ----------------------------------- 6.4 Visualization ------------- -------------------------------------------------- ---- 6.4.1 Đường kính của máy bay phản lực nước Chảy visualization ------------------------------------------------ - 6.4.3 Đường kính của khu vực ướt ----------------------------------------- --- 6.4.4 Summery quan sát ----------------------------------------- - 6.4.4.1 Dòng visualization ------------------------------ 6.4.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ------- --------------- Chương 7 Kết quả và thảo luận ------------------------------ ---------- 7.1. Giới thiệu ------------------------------------------------- -------------------- 7.2 Thảo luận ---------------------------- ------------------------------------------ 7.2.1 phân phối nhiệt độ --- ---------------------------------------- 7.2.2 tỷ lệ làm lạnh ----- -------------------------------------------------- --- 7.2.2.1 Tốc độ làm mát khác nhau với khoảng cách radial ------------ 7.2.2.2 tỷ lệ khác nhau với đường kính vòi phun làm mát ----------- 7.2.2.3 tốc độ khác nhau làm mát với vòi phun-to-bề mặt không gian - 7.2.2.4 tỷ lệ làm lạnh khác nhau với vận tốc máy bay phản lực ---------------- 7.2.2.5 tỷ lệ làm lạnh khác nhau với nhiệt độ ban đầu -------- 7.2.2.6 Các tỷ lệ làm mát đỉnh ----------------------------------- 7.2.3 nhiệt thông Khu trì trệ ------------------------------------------ 132 7.2.3.2 dòng Radial Khu ----------------------------------------- 138 7.2.3.3 dòng nhiệt trung bình - --------------------------------------- 142 Chương 8 Kết luận và khuyến nghị ----- ------------------- 146 8.1 Giới thiệu ---------------------------- ----------------------------------------- 146 8.2 Kết luận ------ -------------------------------------------------- ------------- 147 8.3 Kiến nghị ---------------------------------- ---------------------------- bản --------------------- -------------------------------------------------- - Tài liệu tham khảo ------------------------------------------------ ------------------------ Phụ lục A Tabulations dữ liệu thực nghiệm -------------------- ---- Phụ lục B hình ảnh số hóa của truyền nhiệt --------------------- Chương trình chế biến dữ liệu Phụ lục C ------------- ---------------------- 150 152 153 165 172 178