微通道内表面活性剂水溶液饱和流动沸腾换热特性的数值模拟

发布时间：2017-12-16 01:20

  本文关键词：微通道内表面活性剂水溶液饱和流动沸腾换热特性的数值模拟

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【摘要】：针对微尺度下表面活性剂水溶液的饱和流动沸腾换热,应用VOF模型和用户自定义函数,分别对竖直矩形微通道内水溶液、纯水的饱和流动沸腾过程进行数值模拟。对比水溶液与纯水的饱和沸腾换热效果与换热可靠性的差异,分析浓度对水溶液换热的影响。结果表明:Tin=368K,v=0.5m/s,qw=200kW/m~2工况下,沿流动方向,饱和沸腾阶段表面活性剂水溶液加热壁面的Nu数均值高于纯水;t=60ms时,邻近通道出口的区域内,水溶液、纯水对应的加热壁面均出现局部过热现象,但水溶液对应的最高过热温度低于纯水,且过热面积较小;0.256~0.769mol/L浓度范围内,增大水溶液浓度,流动沸腾换热效果增强,0.513mol/L的水溶液换热可靠。
【作者单位】： 江苏大学能源与动力工程学院;东南大学能源与环境学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51276039) 国家科技型中小企业技术创新基金(14C26213201131)
【分类号】：TK124
【正文快照】： 引言微通道流动沸腾换热是一种综合性能被看好的传热方式,其尺度小、热应力小、受热面温度梯度小,换热性能明显提升。添加表面活性剂的水溶液有助于形成稳定的核态沸腾且冷却效果较为可靠,在微电子冷却、航空航天、制冷、化工等领域的强化换热研究中受到了广泛关注。现有研究

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