沸腾换热是虽然只是热传递的一种方式，但是它的强度是极其高的。因此，大家 可以很普遍的发现在我们的日常生活和工程技术领域中，沸腾传热都被很大范围的投 入实际的应用中。比如，小到烧开水，蒸煮食物等，大到各类传热传质设备、工业与 电站锅炉、沸水反应堆的进行等。如果，对于某一传热设备，有足够高的传热系数， 那么这个设备就可以做到重量更轻便，体积更微小甚至是成本更廉价，这样就会带来 不小的经济效益。六十年代以来，由于热管技术的推广应用，人们对多孔介质内沸腾 传热的研究萌生了想法。

综上所述，如果我们能够解决沸腾换热的问题，研究出有效的强化沸腾传热的方 法，那么无疑能够对提高能量的有效利用率、节能减排、减小开资等做出不可估计的 贡献。已然，强化沸腾传热已成为现代热学研究的一个重要内容。文献综述

1。2 国内外强化沸腾传热研究的现状及存在的问题

1。3 沸腾换热试验研究的测量技术与方法

在 Xu、Wang 等[12]关于梯度孔密度金属泡沫对池沸腾传热性能强化的研究中，分 别研究了不同的泡沫金属厚度、材料以及涂加不同的表面活性剂等对梯度密度金属泡 沫池沸腾传热性能的影响。实验中应用了如图 1-1 中实验台（a）及主加热器（b）。 实验台架包括加热系统、冷却系统以及数据采集系统。其中的泡沫金属是用无铅焊锡 烧结在铜基板上，再将铜基板焊压在加热器表面的。试验中应用了三组热电偶分别用 来计算热流密度、壁面温度以及水温的。在每次试验开始前，通过多次沸腾-冷却-沸腾 的操作出去水中气体，然后打开两个辅助加热器，以保证容器中的去离子水处于沸腾， 同时打开朱加热器使热流密度达到要求值。主加热器的周围用隔热性非常好的玻璃纤 维毡包裹，因此传热方式可近似为一维导热。最后用求得的热流密度除以基板壁面的 平均温度与水平均温度之差，就得到此金属试件的沸腾传热系数。

图 1-1 梯度孔密度金属泡沫对池沸腾强化实验装置

在 Dai、Qu 等[13]的铜泡沫对池沸腾换热强化的研究实验中，应用了不同几何参数 开孔铜金属泡沫覆盖层分别进行实验，表明铜金属泡沫对池沸腾相变传热性能起到了 很好的强化作用，尤其是在较低的热流密度范围内，可达到光管的 2。6~4。4 倍。其实验 装置包括制冷剂循环系统、加热水以及冷却水循环系统三部分。在蒸发器中布置了金 属泡沫层的结构，通过制冷工质在蒸发段和冷凝段的相变传热来进行实验。实验用了 A 级精度铂电阻温度传感器测量流入加热水的进出口温度，用了铜-康铜热电偶测量加 热水和冷却水进出口温度，温差由经过二等标准水银温度计标定的铜-康铜热电偶组成 的热电堆测量。实验用量程 2。5MPa，精度 0。25 级的压力表测定蒸发器内压力。实验装 置总体图如图 1-2。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

图 1-2 铜泡沫对池沸腾换热强化实验装置

在 Wang[14]的表面粗糙对池沸腾换热特性研究的实验中，实验装置有腔体、温度 的调节机构、提供热源的设备、图像处理采集的仪器和数据记录处理的装置组成。如 图 1-3 所示。该实验中采用了恒温循环水浴法。不同位置的温度是本实验中选取的参 数。温度由 T 型的热电偶和 Agilent34970A 数据处理采集仪器相连接进行采集。实际 操作中为了满足拍摄整个沸腾发生情况的要求。也为了同时达到测定气泡的具体外形 的要求。设计了特有的观测系统，主要部件为：高速 CCD、普通镜头、光源及固定组 件。