發(fā)布時間：2024-06-07 00:58

　　為研究超親/疏水性表面對沸騰傳熱的影響,用H₂O2氧化的方式制備了超親水表面,用氨水加高分子修飾的方式制備了超疏水表面。在常壓下以蒸餾水為工質(zhì),采用高速攝影儀對其進(jìn)行了池沸騰傳熱實驗。結(jié)果表明,超疏水表面親氣疏水,在沸騰起始點易于產(chǎn)生氣泡,且氣泡不易脫離,此時壁面過熱度ΔTs僅為2.4K,但隨熱流密度的增大,氣泡易于聚合,所產(chǎn)生的大氣泡阻礙了傳熱的進(jìn)行,傳熱開始惡化,臨界熱流密度(CHF)較低;而H₂O2氧化的表面由于刀片狀微納結(jié)構(gòu)的存在,增加了表面的粗糙度,不僅增大了相變傳熱表面積、增加了核化點數(shù)量,而且具有超親水特性,氣泡脫離頻率較大,大大強(qiáng)化了沸騰傳熱,最大換熱系數(shù)約是光表面的1.7倍,且相應(yīng)地提高了CHF,可達(dá)131.0W/cm2,表現(xiàn)出較好的傳熱特性。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

傳熱性能研究，為提高沸騰傳熱系數(shù)或CHF提供了一個方向。文獻(xiàn)[8-9]則從氣泡動力學(xué)方面對池沸騰進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)與超疏水表面相比，親水性表面上的氣泡半徑明顯較小，氣泡脫離頻率較高。從上述文獻(xiàn)看，人們已對改性表面強(qiáng)化池沸騰傳熱進(jìn)行了大量研究，但對光表面、超親水與超疏水表面系統(tǒng)比較研究....

第12期鄭曉歡等：超親/疏水性表面池沸騰傳熱研究·3795·圖23種表面的掃描電鏡圖與固液接觸角態(tài)接觸角。圖2(a)為打磨過的光表面，表面比較光滑，固液靜態(tài)接觸角為77.3°±1.2°，為親水性表面；而超親水和超疏水表面都具有多尺度微納結(jié)構(gòu)。其中超親水表面固液靜態(tài)接觸角為5.7°....

，壁面過熱度ΔTs定義為壁面溫度Tw減去液體的飽和溫度Ts。傳熱系數(shù)可通過式(2)計算。qhTTwf(2)式中，Tf為液體溫度。2實驗結(jié)果與討論分析2.1沸騰傳熱性能由于沸騰傳熱與氣泡產(chǎn)生的狀態(tài)及液體補(bǔ)充密切相關(guān)，因此潤濕性與表面結(jié)構(gòu)對沸騰傳熱都有著重要的影響。實驗中，不僅獲取了....

大氣泡覆蓋在表面，此現(xiàn)象與文獻(xiàn)[5,12]相一致，原因在于超疏水表面的親氣疏水特性使氣泡易于聚合。當(dāng)熱流密度q=48.0W/cm2時，氣泡的聚合更加顯著，所形成的大氣泡阻礙了液體向加熱表面的補(bǔ)充，傳熱效果較差，此時的換熱系數(shù)僅為27.5kW/(m2·K)。而超親水表面在此熱流密度....

本文編號：3990546