沸騰傳熱具有占據空間小,換熱性能好的優(yōu)點,是一種高效散熱方式,廣泛應用于各種領域。換熱表面形貌和結構對沸騰換熱性能有至關重要的影響,本論文考察了微柱復合多孔介質結構表面對池沸騰換熱性能的影響,進行了相應的實驗和分析,為強化沸騰換熱提供了實驗依據。本文首先根據實驗要求設計、搭建了可視化池沸騰實驗系統(tǒng)。分析裝置的原理和測試方法,介紹了實驗數據的采集過程,數據的處理方法及誤差分析。然后根據實驗預想設計并制備了光滑表面、均勻泡沫銅表面和微柱復合多孔介質表面。制備微柱復合多孔介質表面主要包括焊材的選擇,泡沫銅的焊接和微柱表面的加工。并以去離子水為實驗工質,實驗測試了光滑表面、均勻泡沫銅表面和微柱復合多孔介質表面的池沸騰換熱性能;結合表面結構特點,深入分析不同結構表面換熱特性,氣泡動態(tài)變化和強化沸騰機理。本文的主要內容及研究成果總結如下:（1）分析微柱復合多孔結構表面沸騰換熱特性,并與均勻泡沫銅表面、光滑表面進行比較,發(fā)現:在相同的壁面過熱度下,基本上微柱復合多孔介質表面的熱流密度、表面換熱系數均高于均勻泡沫銅表面、光滑表面;在實驗范圍內,微柱復合多孔結構表面的最大熱流密度為3.31×10

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

沸騰換熱曲線

圖 1.2 交叉排列微柱狀 圖 1.3（a） 人造孔穴示意圖圖 1.3 （b）微翅、微柱、傾斜微槽道結構示意圖Yu C.K 和 Lu D.C[16]實驗研究柱狀翅片的幾何參數高度和柱間距對沸騰換熱性能的影響。采用線切割加工技術，在邊長為 10mm 的無氧銅方柱表面加工出柱間距分別為 0.5mm，1mm，2mm，高度分別為 0.5mm，1mm，2mm 和 4mm的柱狀翅片陣列結構。減小柱間距，增大柱高，增加相鄰柱間氣液流動阻力。當快達到 CHF 時，在柱間易形成蘑菇狀氣泡，并形成干涸。但是實驗測試結果

圖 1.2 交叉排列微柱狀 圖 1.3（a） 人造孔穴示意圖圖 1.3 （b）微翅、微柱、傾斜微槽道結構示意圖Yu C.K 和 Lu D.C[16]實驗研究柱狀翅片的幾何參數高度和柱間距對沸騰換熱性能的影響。采用線切割加工技術，在邊長為 10mm 的無氧銅方柱表面加工出柱間距分別為 0.5mm，1mm，2mm，高度分別為 0.5mm，1mm，2mm 和 4mm的柱狀翅片陣列結構。減小柱間距，增大柱高，增加相鄰柱間氣液流動阻力。當快達到 CHF 時，在柱間易形成蘑菇狀氣泡，并形成干涸。但是實驗測試結果

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微槽群結構對微納復合表面汽泡周期的影響[J]. 戴新龍,葉伏秋,胡學功,周文斌,欒義軍,于櫻迎,唐瑾晨.  吉首大學學報(自然科學版). 2017(04)
[2]銅基雙尺度多孔表面厚度對沸騰傳熱的影響[J]. 汪亞橋,莫冬傳,呂樹申.  工程熱物理學報. 2016(07)
[3]交錯排列柱狀微結構表面池沸騰換熱實驗研究[J]. 劉泳辰,魏進家,孔新,張永海.  西安交通大學學報. 2016(07)
[4]柱狀微結構表面強化沸騰換熱研究綜述[J]. 魏進家,張永海.  化工學報. 2016(01)
[5]開孔金屬泡沫池內沸騰換熱特性研究[J]. 毛玉博,陳威,王記.  低溫與超導. 2015(06)
[6]多孔微槽道復合結構的強化沸騰傳熱性能[J]. 周述璋,王焰新,侯亭波,潘敏強,湯勇.  華南理工大學學報(自然科學版). 2014(07)
[7]燒結多孔管的制作及其沸騰傳熱研究[J]. 周述璋,侯亭波,潘敏強,韓堯,陳妍.  裝備環(huán)境工程. 2014(03)
[8]低孔密度泡沫金屬的材質和厚度對池沸騰傳熱性能的影響[J]. 徐治國,趙長穎.  熱科學與技術. 2013(04)
[9]燒結多尺度表面與光表面池沸騰換熱特性比較[J]. 趙紫薇,薛強,紀獻兵,徐進良.  工程熱物理學報. 2013(04)
[10]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.  化工學報. 2013(04)

博士論文
[1]泡沫金屬強化沸騰傳熱過程的研究[D]. 施娟.東南大學 2015
[2]微尺度核態(tài)池沸騰傳熱傳質特性及機理研究[D]. 畢景良.清華大學 2014
[3]多孔結構的燒結成型機理及沸騰傳熱性能[D]. 周述璋.華南理工大學 2014
[4]用于電子冷卻的平板熱管均熱器及其傳熱特性研究[D]. 王晨.北京工業(yè)大學 2013

碩士論文
[1]高熱流密度芯片用熱管散熱器的實驗研究及復合微結構的優(yōu)化設計[D]. 郝俊嬌.北京化工大學 2015
[2]微納米結構表面沸騰換熱的實驗研究[D]. 李蘭蘭.中國科學院研究生院（工程熱物理研究所） 2013
[3]多孔復合結構強化沸騰實驗研究[D]. 孔銳.華南理工大學 2013
[4]銅納米線陣列表面強化池沸騰換熱的實驗研究[D]. 陳凱.南京理工大學 2013
[5]核態(tài)池沸騰中近壁面汽泡動力學特性對傳熱的影響[D]. 張璐.清華大學 2008
[6]泡沫金屬的基本力學性質及本構關系[D]. 甘秋蘭.湘潭大學 2004



本文編號：3214258