在所有的換熱方式中,沸騰換熱的換熱效率與傳統(tǒng)的風冷、水冷等有著數量級的變化。在相同過熱度下,可以從降低沸騰起始溫度、增加熱流量密度、減小散熱面積等方面達到強化散熱的作用。因此,從節(jié)約能源和保護換熱設備的目的出發(fā),對不同表面進行換熱性能的研究有著重要的研究意義。首先,本文研究原型為四大散熱管之一T形散熱管,利用電火花線切割技術在紫銅表面制備了不同參數的T形溝槽表面(單尺度表面)。另外,受到蝴蝶翅膀等生物表面多尺度微結構的啟發(fā),再次利用激光打標技術在上述單尺度表面上繼續(xù)構建微織構,成功制備了多尺度的T形溝槽微結構表面。同時,還制備了激光掃描表面和光滑表面,旨在研究微結構尺寸和微結構形狀對換熱性能的影響,并進一步探討可能存在的換熱機理。其次,借助掃描電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、接觸角測量儀等設備來進一步表征所制備表面的特性。通過對表面性能進行測試的基礎上,發(fā)現(xiàn)所制備表面的形貌、潤濕性、粘附性、化學成分成等性能都發(fā)生改變。同時,利用典型的Wenzel和Cassie模型來解釋了表面的潤濕狀態(tài)的原因。另外,在發(fā)現(xiàn)表面存在高粘性的前提下,不斷增大表面液滴體積,通過表面所能懸掛的最大液滴體積來量化表...

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1常見熱失

第1章緒論2圖1.1常見熱失效和散熱設備1.2沸騰換熱基礎1.2.1沸騰換熱理論基礎液體與高于其飽和溫度的壁面接觸時，由于表面液體被汽化而產生氣泡的現(xiàn)象叫做沸騰。1934年Nukiyama[14]等人通過水在常壓下的沸騰試驗，繪制出了熱流密度隨過熱度變化的沸騰曲線，拉開了現(xiàn)代沸騰....

圖1.2水在大氣壓力下沸騰曲線

第1章緒論3有局部區(qū)域有單獨的氣泡連續(xù)的產生，此時的氣泡在加熱面上長大、脫離、然后凝結在液體中，這時的成核區(qū)域成為孤立沸騰區(qū)；當核態(tài)沸騰充分發(fā)展時，主體溫度達到飽和溫度，沸騰區(qū)域則稱為飽和核態(tài)沸騰區(qū)；達到飽和核態(tài)沸騰后氣泡會在脫離加熱面后繼續(xù)在液體工質中長大，直到沖出液體表面。此....

圖1.3氣泡在加熱面上的生長過程

炕?Ｓ捎諂?荽τ諂膠庾刺?筆嗆懿晃榷ǖ模?逼?蕕陌刖渡孕∮?時，表面張力大于壓差，氣泡內的蒸汽凝結，氣泡瓦解。只有半徑較大時，界面上的蒸汽不斷蒸發(fā)，氣泡才能不斷長大。同時，氣泡動力學也解釋了汽化核心往往存在于加熱壁面上的凹坑、細縫、裂穴等，而不是整個加熱面的原因[21-22]：1....

圖1.4不同方法制備的微納表面

謐純黿?辛搜芯浚?⑾執(zhí)蟛糠秩?流密度下，納米顆粒的添加會強化沸騰傳熱。Tu等[33]，研究了Al2O3/水納米流體池沸騰現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)Al2O3納米顆粒的添加可以有效地增加以鈦膜表面的汽化核心數目，且汽泡脫離頻率增大，氣泡成核直徑減校李月等人[34]通過在換熱管內添加了轉子組合強化換....

本文編號：3902240