表面亲疏水改性处理对振荡流热管传热性能的影响

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:charles93
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振荡流热管的传热方式主要是工质的相变潜热传热和振荡流动的显热传热,是未来高热流密度器件散热的有效途径。本文将亲疏水性表面引入振荡流热管的研究中,制作了内表面为亲水和疏水的振荡流热管,并成功搭建了振荡流热管可视化实验平台。通过可视化实验观察具有不同内表面亲疏水特性的振荡流热管管内工质的流型变化和运动特征,并通过传热实验测量热管加热段和冷却段的温度振荡以及平均温差的变化,分析亲疏水改性处理对振荡流热管传热性能以及“烧干”现象的影响。通过实验可以发现:亲水振荡流热管中,核化点较多,核态沸腾强度高,亲水振荡流热管有很好的热敏感性,具有更好的启动性能;疏水振荡流热管加热段会产生局部干点,造成传热恶化,在冷却段蒸汽与壁面的接触面积增大,冷凝热阻小,冷凝效果更好;在低加热功率情况下,亲水和疏水振荡流热管传热性能均低于普通振荡流热管,而在高加热功率情况下,亲水振荡流热管传热性能高于普通振荡流热管,疏水振荡流热管提前发生传热恶化。对于本课题重点分析的“烧干”现象,结合“烧干”工况下管内工质的图像和传热实验数据可以发现,疏水振荡流热管中极易发生“烧干”现象,而亲水表面改性处理有效延缓了“烧干”现象的发生,避免过早的出现传热恶化,提高了振荡流热管的应用范围。相较于疏水表面,亲水表面可以将“烧干”工况提高47.1%;相较于未经处理的普通表面,亲水表面可以将“烧干”工况提高25%。
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