梯级针肋硅基微通道流动沸腾稳定性实验

发布时间：2017-11-27 07:37

  本文关键词：梯级针肋硅基微通道流动沸腾稳定性实验

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【摘要】：制作了一种微针肋疏密梯级排布的硅基微通道,通道由11个针肋区以及10个无针肋通道组成,其中微针肋是15μm×15μm的正方形立柱。进行了以丙酮为工质的流动沸腾实验研究。实验研究在下列条件下进行:入口温度为47.4~52.5℃,质量流速为154~276 kg/(m~2·s),有效热流密度为27.22~224.29 kW/m~2。结果表明梯级针肋微通道使沸腾系统入口压力波动和流体温度波动幅度小于1%,外壁温波动幅值小于0.5℃。观察到梯级针肋微通道中特有的气液两相流动,例如产生于针肋密集区的核化气泡向两侧无针肋通道交替排散;无针肋通道中截面含气率类正弦的张弛波动。提出通道充满比的概念,采用集中参数法,建立简化传热模型,说明了通道充满比与壁温、传热系数的耦合反馈关系,解释了梯级针肋微通道结构具有高流动沸腾稳定性的机理。
【作者单位】： 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室;华北电力大学可再生能源学院;华北电力大学能源动力与机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51436004) 国家自然科学基金委国际合作项目(51210011)
【分类号】：TK124
【正文快照】： 0引言近年来,随着微加工技术的不断提高,硅基微通道应用愈加广泛。然而由于微通道尺寸狭小,单个气泡在微通道中比重增加[1],液体气化时气泡很容易充满整个通道截面,造成“毛细堵塞”[2]和“气泡爆炸性生长”[2]等流体在微通道中进行相变传热时特有的现象,增加了流动沸腾系统中

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本文编号：1231110