交错排列柱状微结构表面池沸腾换热实验研究

发布时间：2017-07-16 10:15

  本文关键词：交错排列柱状微结构表面池沸腾换热实验研究

  更多相关文章： 柱状微结构 交错排列 强化换热 池沸腾

【摘要】：为了进一步提高交错排列柱状微结构表面的换热性能,通过改变柱状微结构中心距和形状以提高表面换热系数及临界热流密度。以FC-72为工质,对不同的交错排列柱状微结构硅片在3种过冷度(15、25、35K)下进行了池沸腾换热实验研究,并与同工况下光滑表面硅片的结果进行了对比。通过干腐蚀技术在硅片表面加工出宽×高为30μm×60μm、30μm×120μm的方柱微结构,中心距分别为45、60、75μm,以及直径为38μm、中心距为60μm、高度分别为60μm和120μm的圆柱微结构。实验结果表明,临界热流密度和沸腾换热系数并非随中心距的增大呈现出单调增或减的规律。中心距为45μm的表面在核态沸腾区具有更高的换热系数,而对于高度为60、120μm的方柱微结构,临界热流密度最高的分别是中心距为60μm的表面(54.6 W/cm~2)和中心距为120μm的表面(60.72 W/cm~2)。当方柱中心距与边长之比大于等于2时,增大中心距对临界热流密度影响很小,最大增加了2%;当方柱中心距与边长之比小于2时,增大中心距对临界热流密度有显著影响,最大增加了14%。当换热面积相同时,圆柱微结构的换热性能要好于方柱微结构,并且临界热流密度相比于方柱微结构表面和光滑表面分别最大提高了13%和124%。另外,临界热流密度随着过冷度的增大而增大,同时沸腾起始点有所滞后。
【作者单位】： 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;
【关键词】： 柱状微结构 交错排列 强化换热 池沸腾
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51225601)
【分类号】：TK124
【正文快照】： 随着电子器件集成化程度不断提高,特征尺寸逐渐减小的同时导致芯片的热流密度越来越高。芯片的热控制问题直接影响了电子器件可靠性的改善与集成化的提高,因热导致的失效已经成为微电子器件失效的主要形式。由于相变过程中存在大量的潜热,沸腾换热作为一种高效的热传递方式已

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 胡亚才,范利武,俞自涛,黄君丽,田甜,方梦祥,岑可法;木材微结构对其传热特性影响的实验研究[J];工程热物理学报;2005年S1期

2 ;[J];;年期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 焦焱;周期性微结构表面辐射特性及其调控方法[D];哈尔滨工业大学;2013年

，

本文编号：548213