微/纳双尺度复合多孔结构对沸腾传热性能的影响

采用溶胶–凝胶法制备了纳米孔隙尺度的珊瑚状结构氧化铜粉体,通过还原烧结法制得微纳米双尺度复合多孔传热表面(micro-nanodual-scale composite porous heat transfer surface,MNPS),研究其结构对沸腾传热性能的影响,并对其沸腾过程可视化进行了验证。实验发现:该表面颗粒间孔隙直径在1~2μm之间,颗粒内存在约为100nm且均匀分布的珊瑚状网络孔道。在实验范围内,以乙醇为沸腾工质,纳米孔道尺度在80~130nm,微米孔道尺度在1~1.5μm(micron pores accounted for 0.15,MP0.15)时,MNPS传热性能最佳,约为光滑表面的7倍,是微米孔道尺度在0.8~1.0μm(MP0.00)的1.4倍。由沸腾过程(charge coupled device,CCD)可视化得出,MNPS微米孔道可显著增加活性核化位点,提高气泡核化密度;MNPS纳米孔道在毛细吸力作用下,可增强液相回流,延缓膜沸腾的形成。2种尺度孔隙协同可降低气泡逸出与液相回流之间的阻力,实现强化传热。

多孔表面气液相分流强化沸腾传热研究进展

文章综述了气液分流结构强化沸腾传热的研究进展,分析了构建多孔介质气液相分流结构机理,总结了近几年气液分流结构应用于多孔传热表面中的实验研究。指出了当前研究中存在的问题和不足,探讨了气液相分流强化沸腾传热的发展方向。