多孔基体开放结构微通道流动沸腾特性研究

电子技术和储能技术的快速发展导致电子设备或储能装置的产热量和热流密度不断增加,将热量高效移除是保证系统运行可靠性的关键,微通道流动沸腾作为极具应用潜力的散热方式之一,进一步提升两相微通道热沉换热性能具有重要意义。本文利用45μm直径球形铜粉颗粒烧结多孔材料基体并制作开放型微通道热沉,以去离子水为工质,研究多孔基体开放结构微通道流动沸腾特性,发现在本文研究工况范围内出现泡状流、气弹–气塞流和周期性分层流三种流型。低质量流速时多孔基体表现出对流动沸腾换热的强化作用,而高质量流速则相反,体现了多孔基体对相变传热、单相对流传热和固体导热等多种传热机理影响的耦合竞争关系。尽管多孔基体对于开放结构微通道流动沸腾换热性能的影响具有多重复杂性,但对于流动沸腾传热的优势会随着热流密度提升和壁面过热度的增加开始凸显。