核电工程技术研究中，临界热流密度（CHF）是确保核电厂安全运行的关键参数。重庆大学科研团队通过使用高速摄像机搭建的可视化实验平台，深入研究了窄矩形通道内CHF的发生机理，以及热工参数对其的影响。实验平台设计了包含一次侧实验回路系统和二次侧回路系统，通过高速摄像机实时记录汽泡生长周期与沸腾传热现象。
实验中观察到，在窄矩形通道内，汽泡行为受到流动通道、加热壁面条件以及系统压力、气液流速、壁面温度、流体温度等多因素的影响。通过分析完整的汽泡周期信息，科研团队发现汽泡周期分为核化点处汽泡生长的生长阶段和孕育汽泡的等待阶段。当汽泡从加热壁面脱离后，核化点需要准备下一个汽泡的产生，形成连续的汽泡周期。
基于对汽泡动力学特性的深入研究，科研团队建立了窄矩形通道内CHF机理模型。模型揭示了两种类型的汽泡在核态沸腾及发生CHF时的运动特性差异：浮升型汽泡和滑移型汽泡。浮升型汽泡在生长阶段受到汽泡顶部冷凝换热的影响，其热流密度计算时仅考虑蒸发热流密度。滑移型汽泡在整个生长周期持续滑动，热流密度则包括汽泡生长的蒸发热流密度及汽泡滑动过程中与加热壁面的瞬态导热热流密度。
通过实验数据的分析，模型对浮升型汽泡和滑移型汽泡的热流密度计算进行了详细的数学描述，包括影响热流密度的因子，以及模型在不同热工参数下的适应性。实验结果验证了模型的合理性，并探讨了质量流速对CHF的影响，发现CHF随质量流速增加而增加，预测结果与实验数据一致。
综上所述，重庆大学科研团队通过创新的实验方法和精确的模型建立，为窄矩形通道内的CHF机理提供了深入的理解，为核电厂的安全运行提供了理论支持和实践指导。
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