多孔结构及表面浸润性对池沸腾传热影响的研究进展.pdf

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1、·2798·化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2017年第36卷第8期多子L结构及表面浸润性对池沸腾传热影响的研究进展陈宏霞1’2，黄林滨1，宫逸飞1(1华北电力大学能源与动力工程学院，北京102206；2多相流与传热北京市重点实验室，北京102206)摘要：沸腾传热是一种高效换热方式，在多种领域具有广泛应用前景。其中多孔金属表面由于其比表面积大、导热性能好以及汽化核心密度高等突出优点，受到广泛关注：而多孔表面、耦合表面、亲疏水改性能极大地提高临界热流密度，调控沸腾传热，变无序为可控，正迅速成为强化

2、沸腾相变传热领域的新热点。本文追踪了多孔表面和表面改性强化沸腾传热的最新进展，重点介绍多孔尺度、形状、核化点布局及整体／局部亲疏水性强化沸腾性能及机理：简要分析了以Zuber临界热流密度公式为基础的Kandlikar系列公式：整理近年来不断完善和改进的沸腾传热机理模型。认为微液层蒸发和瞬态热传导是微纳多孔表面强化沸腾的主导机制；进一步指出微纳多孔表面耦合、局部亲疏水性处理是强化沸晦传热新的发展方向。关键词：池沸腾；强化传热：微纳多孔表面：亲疏水性：汽化核心中图分类号：TKl24文献标志码：A文章编号：1000一6613(2017>08—2798—1

3、1DoI：10．16085住issn．1000．6613．2016—2350Progressonboilingheattransfbrf

4、omporousstructureantIsurfacewettabili够C，删乒^D移f口1’2，f，j!厶4ⅣGLf胛6f，z1，GCM、℃】鼋膨f1(1Sch001ofEnergyPowerandMechanicalEngineemg，NorthchinaE1ectricPowerunivers时，Beijing102206，China；2TheBeijingKeyLaborato可ofMulti—pha

5、seFlowandHeat1hnsfer，NorchCh协aElectricPowerUniversi够，Beijing102206，China)Abstract：Boilingiswidelyusedinindustries，suchasthe1a曙esca】eintegmtedcircuitcooling，CPUcooling，energystorageandsoon．Porousmetalisrapidlybecominganewhotspotinthefieldofboilingenhancementbecauseofitshi曲speci

6、ficsurfacearea，excellentthemalconductivityaswellasadensepotentialbubblenucleatesites．Coupledwithwettabili田modification，poroussurfacescangreatlyimpfoVethecriticalheatnux(CHF)，easilycontroltheboiling仔omdisorderlytoorderly．Thisreviewfocusedonmeeffectsofporoussurfaceandwettability

7、onboilingheattI．ansferperf0蛐anceandheattransfermechanism，whichinvolvesinporoussizes，shapes，nucleationsitedistributionandwettability．Thispaperalsodiscussedthemodelevolutionofboilingheattransfer；theKandlikarseriesCHFmodelbasedonmeZuberf0硼ulawasanalyzed．Microlayerevaporationandtr

8、ansientconductionareconsideredasthemainmechanismtoenhancenucleateboiling．Micro／nanoporouswith10calwettabilitycanimproveboilingheattransfer，whichcouldbeapotentialnewresearchidea．Keywords：p001boiliIlg；heatmmsf．erenhancemem：IIlicrOI／nanoporoussull’ace；wetta_bili够；nucleationsite沸腾

9、是人类日常生活中一种常见的相变传热过程。德国医生LEIDENFROST1756年发现当液体接触炙热的物体表面时会形成一个蒸