电水动力学(Electrohydrodynamic,简称EHD)强化换热是指在换热表面的流体中施加一电场,利用电场流场和温度场之间的相互作用达到强化传热效果的一门新型传热强化技术. 早在1916年Chubb就发现EHD对传热有强化效果, 但是对EHD 强化换热的定量分析研究从60 年代才开始.80 年代以前EHD 技术主要针对膜态沸腾换热进行了研究, 以期望提高核态沸腾的极限热流密度.90年代以后, EHD技术得到迅速发展, 在这段时间里, 它主要针对管外强化池沸腾进行了研究. 对EHD技术强化沸腾换热的研究主要集中在美英日等经济发达国家, 国内的研究近几年才开始.EHD 强化换热中, 流体在电场中包含带电粒子极性分子非极性分子以及汽液界面等, 这些组分在电场中的受力情况各不相同.一方面, 流体中的温度梯度使流体的导电系数发生变化,从而产生空间电荷, 即温度场影响了电场反过来空间电荷在电场中的运动以及电场力又影响了流场, 电场和流场的相互作用又影响了温度场及传热效果. 38473
因此, EHD强化换热的机理非常复杂, 多年来, 国内外学者为探索EHD强化传热的机理作了不懈的努力,也取得不少进展. 虽然 EHD 强化传热的研究在最近的十几年中得到了很大的发展,取得了可喜的进展,但我们也不得不注意到在该领域的研究还存在如下一些有待解决或有待突破的问题(a) 到目前为止, EHD 强化沸腾传热的机理尚未能完全被揭示出来. 虽然不同的学者提出了各自的分析结果,但这些结果无法用统一的来解释和描述,也无法解释所有的现象,而且有些理论之间还存在相互矛盾之处.(b) 作为一个复杂场下的传热过程,目前尚未能揭示出几种场之间的相互矛盾之处.(c) 不同学者的研究均针对某一具体情况,而未能将不同情况统一起来,揭示各种参数的影响规律. 如不少学者提到他们的研究是在非均匀电场下的研究,那么电场的均匀性对沸腾传热究竟有何影响,尚未有人进行过专门的研究.(d) 到目前为止,大多数研究主要关注的是外场的作用及工质的热物性的影响,而未针对工质的电物性(电导率介电常数分子极性电离程度等)进行研究,更谈不上将工质的热物性电物性与外场和外部其他有关参数结合起来的研究了.(e) 由于上面所提诸多问题未能解决,到目前为止,尚未有一个公认的描述EHD 强化传热的可供实际应用的关系式,这也是EHD 强化传热技术未能在实际中得到真正应用的主要原因.论文网
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