相分离结构作用下细通道散热器流动沸腾强化传热特性

罗小平; 张嘉宇; 杨书斌

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为探究相分离结构作用下细通道流动沸腾传热特性,该研究加工制作了带有不同相分离结构的平行逆流细通道试验段,通过相邻两通道间的高低压切换实现气相分离作用。相分离结构通道加工有:少排气孔的1型相分离结构通道(SPS1通道)(structure of phase separation,SPS)和多排气孔的2型相分离结构通道(SPS2通道),并与无相分离结构的通道(SPS3通道)进行对照试验。以质量分数为30%的甘油水溶液为试验工质,在有效热流密度为103.54~151.43 kW/m2,质量流率为121.25 kg/(m2·s),入口温度为70℃的工况下,在截面为2 mm×2 mm的矩形细通道内开展流动沸腾试验,研究不同相分离结构对细通道内流动沸腾传热特性和均温性的影响规律,并采用高速摄像机对受限气泡长径比变化进行可视化分析。研究结果表明,与SPS3通道相比,SPS2通道的局部饱和沸腾传热系数最大提高了26.65%。在两相区内,SPS2通道的均温性最好,SPS1次之,SPS3最差,SPS2通道的沿程壁面温度标准差最大降低了18.91%。可视化分析结果表明,相分离结构能减小受限气泡的长径比,并影响通道内的流型转变,进而强化传热。

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来源
《农业工程学报》 |2023年第9期|64-75|共12页
作者
罗小平; 张嘉宇; 杨书斌;
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作者单位

华南理工大学机械与汽车工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类农业动力、农村能源;
关键词
可视化; 细通道; 流动沸腾; 均温性; 相分离结构;

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