基于超快激光技術(shù)加工銅基正弦波彎曲型微通道,以去離子水為流動工質(zhì),在不同質(zhì)量流量和熱通量條件下,對彎曲型微通道內(nèi)流動沸騰特性進(jìn)行試驗(yàn)研究�；跍囟�/壓力數(shù)據(jù)和流動可視化結(jié)果,發(fā)現(xiàn)通道傳熱系數(shù)隨出口干度增大,呈迅速增大后減小并趨于穩(wěn)定趨勢,正弦波微通道相較直微通道具有更好的換熱性能,傳熱系數(shù)最大提高127.7%,壓降僅增加14.4%。波狀通道結(jié)構(gòu)能明顯抑制流動沸騰中不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生。通過可視化試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨熱通量增大,流型經(jīng)歷泡狀流-彈狀流-環(huán)狀流的轉(zhuǎn)變,換熱主導(dǎo)機(jī)制由核態(tài)沸騰逐漸過渡到薄液膜蒸發(fā)。 

【文章來源】：化工學(xué)報(bào). 2020,71(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖

注射泵提供精確的體積流量控制，精度為±0.25%，壓力傳感器的測量精度為±0.1%,T形熱電偶的測量精度為±0.2℃，直流穩(wěn)壓源輸出電壓電流的精度為±0.5%，通道截面尺寸由超景深顯微鏡（VHX5000）測量得到，精度為±2%。根據(jù)Moffat不確定度理論[30]，試驗(yàn)中各主要物理量的不確定度如表1所示。圖2 測試段示意圖

圖6給出了SW#1通道中當(dāng)?shù)貍鳠嵯禂?shù)隨出口干度的變化。當(dāng)0<xo<0.04時，由于工質(zhì)相變潛熱的迅速吸收，傳熱系數(shù)急劇上升。結(jié)合通道下游流型圖可發(fā)現(xiàn)，氣泡成核往往發(fā)生在凹形區(qū)域。沸騰初始階段的換熱主導(dǎo)機(jī)制是核態(tài)沸騰，其換熱強(qiáng)化是由于氣泡和壁面間的液膜蒸發(fā)和泡狀流帶來的強(qiáng)烈擾動。隨著有效熱通量的增加，出口干度逐漸提高，拉長的彈狀氣泡逐漸占據(jù)通道，在這一階段，彈狀氣泡和壁面間的薄液膜蒸發(fā)逐漸占據(jù)主導(dǎo)，核態(tài)沸騰被抑制，只能觀察到少量小氣泡在液膜中產(chǎn)生。當(dāng)0.04<xo<0.06時，由于局部液膜蒸干現(xiàn)象的出現(xiàn)，傳熱系數(shù)迅速下降。當(dāng)xo>0.06時，彈狀流逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀流，穩(wěn)定的薄液膜蒸發(fā)成為換熱主導(dǎo)機(jī)制，核態(tài)沸騰被完全抑制，此時當(dāng)?shù)貍鳠嵯禂?shù)隨出口干度的變化趨于穩(wěn)定。圖6 當(dāng)?shù)貍鳠嵯禂?shù)-出口干度曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Preparation of porous structures on copper microchannel surfaces by laser writing[J]. DENG DaXiang,CHEN XiaoLong,CHEN Liang,LIAN YunSong,FU Ting.  Science China（Technological Sciences）. 2019(12)
[2]微肋陣通道流動沸騰換熱與壓降特性[J]. 杜保周,李慧君,郭保倉,孔令健,劉志剛.  化工學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]可壓縮容積對內(nèi)肋陣列微通道流動沸騰不穩(wěn)定性影響[J]. 徐法堯,吳慧英.  科學(xué)通報(bào). 2017(04)
[4]燒結(jié)型多孔表面管外池沸騰傳熱特性[J]. 郭兆陽,徐鵬,王元華,徐宏,曾憲泰,楊勝.  化工學(xué)報(bào). 2012(12)
[5]水在開孔泡沫銅中的池沸騰傳熱特性[J]. 程云,李菊香,莫光東.  化工學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]分流板結(jié)構(gòu)對微通道平行流蒸發(fā)器性能的影響[J]. 劉巍,朱春玲.  化工學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]多孔表面管內(nèi)高沸點(diǎn)工質(zhì)的強(qiáng)化流動沸騰換熱與阻力特性[J]. 楊冬,李永星,陳聽寬,李斌.  化工學(xué)報(bào). 2004(10)



本文編號：3351222