高热流密度下微纳表面过冷流动沸腾传热特性

作     者：黄桓淳 黄生洪 周展如 HUANG Huanchun;HUANG Shenghong;ZHOU Zhanru

作者机构：中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 

出 版 物：《实验力学》 (Journal of Experimental Mechanics)

年 卷 期：2024年第39卷第4期

页      面：434-442页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：中国科学院合肥大科学中心协同创新培育基金项目(2022HSC-CIP021) 国家磁约束聚变专项项目(2015GB121007) 合肥物质科技中心创新项目(2018ZYFX001) 

主　　题：微纳复合结构表面 过冷流动沸腾 传热系数 经验关系式 

摘      要：微纳结构表面的强化传热技术在高热流密度的电子设备和托卡马克偏滤器等冷却系统中有很大的应用潜能。微纳表面过冷流动沸腾传热过程复杂,其传热特性的影响因素及其影响机制尚不明确,因此限制了微纳表面的广泛应用。针对这一问题,对3种不同结构的微纳表面开展了水的过冷流动沸腾实验研究,实验条件如下:压力为0.5MPa、1MPa与1.5MPa,流速为1m/s、3m/s与5m/s,入口过冷度为303K、313K与323K,热流密度为3.4MW/m^(2)~13.1MW/m^(2)。基于实验得到的530组过冷流动沸腾传热实验数据,评估了现有文献中的25个流动沸腾传热系数经验关系式,表现最好的公式是Kutateladz公式,其平均绝对误差为22.2%。评估结果可为微纳表面强化传热技术在冷却系统中的应用提供参考。