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润湿性对微纳复合结构表面池沸腾换热的影响
  • ISSN号:1003-9015
  • 期刊名称:《高校化学工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK121[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206, [2]低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京102206
  • 相关基金:国家自然科学基金(51476057);中央高校基本科研业务费专项资金(2015MS47).
中文摘要:

为揭示润湿性对微纳复合结构表面池沸腾传热的影响,采用电刷镀工艺和表面改性技术在紫铜表面制备了接触角分别为6.5°和148.6°的超亲水性和超疏水性微纳复合结构,通过实验对比研究了不同表面的饱和池沸腾传热特性,结果表明:(1)超亲水性和超疏水性微纳复合结构的最大换热系数较光表面分别提高了3倍和1.5倍;(2)在q<580kW.m-2的低热流密度区,超疏水性微纳复合结构的换热系数最大;当q>580kW.m-2时,超亲水性微纳复合结构的传热性能开始优于超疏水性微纳复合结构;(3)超亲水性微纳复合结构表面的临界热流密度较光表面和超疏水性微纳复合结构分别提高了110%与60%;微纳复合结构显著增加了受热表面的气泡核化密度,而亲水性微纳复合结构的毛细吸液能力要显著强于疏水性微纳复合结构,是临界热流密度增大的主要机理。

英文摘要:

In order to investigate the effects of wettability of Micro/nano-composite structures(MNCS)onpool boiling heat transfer,superhydrophilic(SHP)and superhydrophobic(SHB)MNCS with contact angles of6.5°and148.6°respectively were prepared by electro-brush plating and surface modification.Comparativeexperiments were conducted to investigate pool boiling heat transfer.The results show that the maximum heattransfer coefficient(HTC)of SHP-MNCS and SHB-MNCS are3and1.5times higher than that of bare coppersurface,respectively.When heat flux is smaller than580kW.m-2,SHB-MNCS has the largest HTC.HTC ofSHP-MNCS is superior to that of SHB-MNCS when heat flux surpasses580kW.m-2.SHP-MNCS has themaximum critical heat flux(CHF),which is110%and60%higher than that of bare copper surface andSHB-MNCS,respectively.MNCS can dramatically increase bubble nucleation density,and the capillary liquidsuction ability of SHP-MNCS is better than that of the SHP-MNCS,which is the main factor for CHFenhancement.

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期刊信息
  • 《高校化学工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:陈纪忠
  • 地址:杭州浙大路38号浙江大学玉泉校区化工系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:gxhgxb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951235
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9015
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1141/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊编辑学会颁发的“1999-200...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14205