超声波作用下微细通道内纳米制冷剂沸腾流动特性研究

作     者：罗小平 李桂中 刘倩 廖政标 LUO XiaoPing;LI GuiZhong;LIU Qian;LIAO ZhengBiao

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2022年第52卷第8期

页      面：1212-1222页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 080701[工学-工程热物理] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 1009[医学-特种医学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:22178118) 广东省自然科学基金(编号:2019A1515011053)资助项目。 

主　　题：微细通道 纳米制冷剂 超声波 流动沸腾 压降 

摘      要：为研究超声波和纳米颗粒对微细通道流动沸腾压降的影响,采用两步法配置质量分数为0.1%,0.2%,0.3%的TiO_(2)/R141b纳米制冷剂,设计实验系统的绝对压力为152 kPa,施加的超声波功率为50 W,频率为23 kHz,在2 mm×2 mm铝基矩形微细通道中进行流动沸腾实验,分析超声波作用下不同质量分数纳米制冷剂流动特性差异,并结合可视化结果分析纳米颗粒、超声作用对微细通道内工质流动状态的影响.研究结果表明:本实验范围内,在制冷剂R141b中添加TiO_(2)纳米颗粒和施加超声波可有效减小微细通道流动沸腾压降,低热流密度阶段超声波对低质量分数纳米制冷剂沸腾流动压降的影响更显著.该研究结果可以为超声波强化微通道换热器换热性能优化研究提供新思路.