薛艳芳
,
魏进家
,
赵建福
,
李晶
,
郭栋
,
万士昕
工程热物理学报
本文利用小尺度光滑芯片(10 mmxl0 mmx0.5 mm),通过控制加热电流方法,在北京落塔进行了持续3.6 s有效微重力时间的过冷池沸腾实验研究.在低热流和中等热流区,微重力条件下可以观察到稳态或准稳态池沸腾现象,传热特性基本维持不变;在中等热流区域,气泡的横向合并会引起合并后的大气泡表面剧烈震荡,进而引发合并大气泡从加热表面脱落.在高热流密度区,微重力条件下加热表面很快形成半球形状并几乎完全覆盖其表面的聚合大气泡;随后,由于高过冷液体冷凝作用,聚合大气泡收缩为半椭球形状,界面也变得更为光滑,且完全覆盖了加热表面,壁温曲线明显升高,可能提前发生临界热流或转变为膜态沸腾,导致微重力条件下沸腾换热显著恶化.
关键词:
池沸腾
,
微重力
,
气泡行为
,
传热
李佳琦
,
苏悠悠
,
范利武
,
籍婷
,
王幻利
,
俞自涛
工程热物理学报
通过纳米颗粒沉积法在不锈钢球上制备了静态接触角大于160°的超疏水表面,并采用淬火法对该不锈钢球在过冷度为0℃～25℃的去离子水中的瞬态池沸腾传热过程进行了实验研究.结果表明,由于表面的超疏水特性,整个瞬态沸腾过程直至极低表面过热度时始终处于膜态沸腾状态.不锈钢球的冷却速率随着过冷度的增大而提高,其膜态沸腾的热流密度和平均努塞尔数也随着过冷度的增加而近似呈线性增长的趋势.对汽膜演化过程的可视化观察发现,在过冷度较大时蒸汽产生量减少,导致汽膜层扰动减弱、汽液相界面趋于平稳.
关键词:
超疏水表面
,
膜态沸腾
,
池沸腾
,
过冷度
,
淬火
张佳
,
白博峰
工程热物理学报
对不同超声强度和辐射距离条件下过冷池沸腾换热特性进行了实验研究.超声波有效强化了沸腾起始段换热,对高热流密度沸腾传热也有一定的强化作用.超声辐射距离越近,强度越大,强化传热效果越好.对单相对流和沸腾起始区传热,超声波强化传热机理为空化作用;高热流密度沸腾时超声波对强化传热的主要机理是声流作用.得到了传热实验关联式.
关键词:
超声波
,
池沸腾
,
声流
,
换热特性
陈粤
,
刘俊威
,
莫冬传
,
吕树申
工程热物理学报
本文通过采用物理气相沉积法于TiO2纳米管阵列表面修饰一层聚四氟乙烯(PTFE)纳米颗粒,得到超疏水表面,并研究此超疏水纳米结构表面的池沸腾特性.研究表明,超疏水纳米结构表面沸腾特性类似于膜沸腾,沸腾工质难以浸润该表面,其沸腾传热系数及临界热流密度均较低.分析表明,固液处于Cassie-Baxter接触状态,纳米结构表面向沸腾工质给热效率低,是超疏水纳米结构表面沸腾效率低的主要原因.
关键词:
池沸腾
,
超疏水
,
纳米结构表面
,
TiO2纳米管阵列
,
Cassie-Baxter状态
胡海涛
,
朱禹
,
丁国良
,
彭浩
,
庄大伟
工程热物理学报
实验研究了高油浓度的制冷剂／油混合物在泡沫金属加热表面池沸腾换热特性。使用三种泡沫铜作为加热表面，其参数分别为10ppi／90％孔隙率、10ppi／95％孔隙率和30ppi／98％孔隙率，厚度均为10mm。制冷剂为R113，润滑油为VG68，油浓度为0％-40％。实验结果表明，泡沫金属总是强化池沸腾换热，换热系数最多提高450％；润滑油恶化制冷剂在泡沫金属加热表面池沸腾换热，换热系数最多降低90％。开发了高油浓度的制冷剂／油混合物在泡沫金属加热表面池沸腾换热关联式，预测值与95％的实验值误差在±30％以内。
关键词:
泡沫金属
,
池沸腾
,
制冷剂
,
润滑油
,
关联式
纪献兵
,
徐进良
工程热物理学报
本文以SDS(十二烷基硫酸钠)为表面活性剂,研究了在不同过冷度下SDS浓度对池沸腾换热的影响.结果表明在低SDS浓度下,沸腾换热在一定热流密度范围内得到显著强化.在不同过冷度下.均存在相应的最佳SDS浓度值,最大换热系数可达纯水的2～4倍.在饱和沸腾状态下,临界热流密度(CHF)随SDS浓度的增加而减小,沸腾曲线呈现三类分歧,且存在"S"型沸腾曲线及较明显的沸腾滞后现象.
关键词:
表面活性剂
,
池沸腾
,
过冷度
,
分歧
赵建福
,
李震东
,
何振辉
工程热物理学报
对池沸腾传热现象局部传递过程的细致分析(例如微重力池沸腾传热研究文献中关于热毛细效应作用及其成因的各种相互冲突的观点),涉及汽液相变界面两侧的间断关系.相变(蒸发或凝结)过程的非平衡性导致相界面两侧物理量对经典平衡态热力学中的相界面关系的偏离,分子动理论比拟模型、统计率模型和非平衡热力学模型均给出了相关描述,本文对此进行了详细评述,指出了各模型的优缺点,并对进一步的研究方向进行了讨论.
关键词:
池沸腾
,
相变
,
界面间断关系
,
评述
徐治国
,
屈治国
,
李定国
,
赵长颖
,
陶文铨
,
卢天健
,
王美琴
工程热物理学报
本文对烧结有厚度为30 mm的高孔隙率通孔铜泡沫的水平表面的池沸腾进行实验研究.并采用高速摄像仪对泡沫表面的汽泡生长形貌进行了可视化研究,研究了壁面过热度对热流密度、汽泡脱离直径、汽泡生长周期的影响关系.结果表明由于本文所研究的通孔泡沫厚度较大,限制了汽泡的脱离,使传热性能低于光表面,但是使沸腾起始点降低至3℃.
关键词:
金属泡沫
,
池沸腾
,
汽泡生长周期
,
汽泡脱离直径
刘刚
,
赵建福
,
万士昕
,
闫娜
工程热物理学报
本文利用我国第22颗返回式卫星实验研究了微重力条件下池沸腾临界热流现象,发现基于流体动力学不稳定性机制的LD-Zuber模型可以很好地预测不同重力条件下的池沸腾临界热流变化趋势,尽管热丝无量纲半径比该模型的适用范围扩大了3～4个数量级.这和地面常重力环境中关于临界热流尺度效应的研究结果有很大差异,表明在Bond数很小时,热丝无量纲半径已不再是描述临界热流尺度效应的唯一参数.此外,本文提出了"极限核化尺寸"的概念,来解释了不同条件下临界热流的变化特征.
关键词:
微重力
,
池沸腾
,
CHF
,
尺度效应
,
极限核化尺寸
刘刚
,
赵建福
,
万士昕
,
闫娜
工程热物理学报
本文报道了空间微重力池沸腾过程中的汽泡脱落现象,观测到微重力条件下小汽泡行为与常重力时相似,但在中等尺寸范围内,汽泡往往粘附在加热丝上做横向振动,并不断合并所碰到的小汽泡,直到超过临界尺寸后脱落.本文在Lee模型(1992)的基础上引入热毛细作用力,成功地解释了实验观测到的独特的汽泡动力学行为特征.
关键词:
微重力
,
池沸腾
,
汽泡脱落直径
,
铂丝
