微通道沸腾换热传热特性研究现状(2)
时间:2022-12-29 21:53 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
Leao[14]以R245fa为工质,测试50条平行微通道(123。3*494。2um2),验结果发现,一旦沸腾过程发生,平均传热系数则急剧增大,并且不连续的沸腾曲线发生在核沸腾之前。压降随着质量流量和热通量的增加而增大。 Borhani[15]以R245fa为工质,制造出67条长20mm宽223um,高680um的的矩形微通道,通过架设可视化设备,观察微通道内部换热机制。实验结果发现蒸发液膜的间歇性干涸包含四个不同阶段。 Zhang等人[16]以水为工质,制造出水力直径27um-150um的四组矩形微通道,并架设可视化系统测试与观察流道的性能与沸腾现象。他们发现直径约100um的流道中核沸腾一旦发生后,会立刻发展成为环流。直径50um的流道在沸腾起始后更会因为有限空间内的快速蒸发,发生“突发沸腾”而直接发展成雾状流,不利于传热的进行。并由在流道壁面蚀刻孔洞,可以降低壁面过热度,且有助于稳定环流的发生。但是直径50um以下的流道即使蚀刻孔洞,仍然无法抑制突发沸腾的发生。 Adams 等人[17]以水为工质对当量直径为0。76mm 和1。09mm 的圆形截面管进行试验研究,试验件采用电加热实现恒热流密度边界条件。他们发现微通道的湍流对流换热的系数,略高于常用的经验公式。 毕勤成等人[18]以FC-2 为工质,同时研究了直径为1。10mm 和1。55mm 两个小管内的沸腾换热特性,拍摄了两个小园管出口的沸腾照片,从而分析了沸腾换热系数的影响因素。从试验结果中得出以下几个结论:换热量很大程度上取决于管道尺寸,传热系数和临界热流密度随当量直径的减小而减小。我们从拍摄的照片中可以看出,在前一个管道内,随着热流密度的减小,管道出口开始发生气泡,并阻塞管道,从而导致出现沸腾滞后的现象。但在后一个管道内并没有拍摄到这种现象。它,他们给出的解释是随着管道尺寸的减小,气泡更加容易占据管道,造成局部的干涸,增加了流动阻力,同时削弱了换热,从而导致临界热流密度以及换热系数的减小。 从上面的文献回顾中我们可以看到微通道的演变和目前存在的状况。从早期的单相研究,到后来的二相流的沸腾传热及压降研究。在二相流领域仍有很多尚未清楚的地方,像是沸腾传热的主导机制,流动不稳定性。这些地方仍然需要实验来研究。另外,从文献也可以看出,近年来也有一些学者在进行微通道表面改质的研究,显示在表面制作孔洞来降低壁面的热度,进而提升传热性能,以及改善流动的不稳定性等等。 (责任编辑:qin) |