超疏水/亲水性结构表面流动沸腾传热实验研究

• 作者: 姜洪鹏 白敏丽 高栋栋 吕继组
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 微尺度 气液两相流 传热 超疏水 超亲水
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 4093-4103
• 页数: 10页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201903

摘要

用激光烧蚀方法在抛光后的铜上制备出四种无需涂覆修饰即可获得超疏水/亲水性的规则微阵列结构表面。基于流动可视化与温度数据结果，分析了表面浸润性和过冷度对流动沸腾传热性能的影响，与经典汽化核心密度关联式进行了对比。结果表明：疏水表面可削弱单相对流传热，大幅强化沸腾传热，最大传热系数提高了75.5%，沸腾起始点提前3.5K，且汽化核心数目较裸铜表面提高了5倍以上，但有较低的临界热通量。超亲水表面可增强单相对流传热、小幅度提升流动沸腾传热。对比亲水表面与疏水表面的气泡生长过程，发现疏水表面尾端气泡容易汇聚，生长周期较长；而亲水表面没有发生明显的气泡汇聚行为，气泡生长周期较短。