赵亚东 作品数:5 被引量:30 H指数:4 供职机构: 华北电力大学能源动力与机械工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 化学工程 机械工程 更多>>
开式并联微通道中流动沸腾换热的实验研究 被引量:2 2018年 针对常规闭式并联微通道内流动沸腾换热存在气泡生长受限产生的堵塞效应以及不同通道内气泡核化生长不同步导致的并联通道传热不稳定性等问题,设计了一种顶部联通型开式并联微通道蒸发器。采用无水乙醇为工质,在入口过冷度为15℃、质量流速为175 kg·m^(-2)·s^(-1)及热流密度270~761 kW·m^(-2)条件下,开展了该新型微通道冷却器中流动沸腾换热的实验研究,发现了传热系数随干度的增加呈现三类典型趋势,即传热系数单调上升、传热系数先上升后下降再上升、传热系数先上升再保持基本不变;结合高速可视化流型研究,发现了与流型密切关联的三类传热机理,即:1)以气泡核化为主的核态沸腾换热;2)上游核态沸腾为主,下游两相强制对流换热主导;3)偏离核态沸腾后的膜态沸腾换热。分析表明,沸腾数Bo是主导三类传热模式的主要无量纲数。 赵亚东 张伟 邬智宇 孙远志 徐进良关键词:换热系数 传热机理 石墨烯/镍复合微结构表面的池沸腾传热特性 被引量:11 2018年 采用电刷镀和表面改性技术,在紫铜表面制备了纯镍微结构(TS1)、亲水性石墨烯/镍复合微结构(TS2)以及疏水性石墨烯/镍复合微结构(TS3)。采用扫描电镜和接触角测量仪分别对三类微结构的表面形貌和润湿性进行了表征;以去离子水为工质,对三类微结构表面的池沸腾传热特性进行了实验研究,发现含有石墨烯的TS2和TS3较TS1的沸腾传热性能均显著改善,其中,TS3具有最大的传热系数和最高的临界热流密度,与TS1相比,其最大传热系数和临界热流密度分别提高了135%和97%。分析表明,TS3具有复杂三维堆叠微结构,疏水性微结构减小了气泡成核的活化能,增加了核化密度,是传热系数提高的主要因素,同时,三维堆叠微结构增加了受热表面的毛细吸液再润湿能力,是临界热流密度提高的主要机理。 张伟 牛志愿 李亚 李亚 赵亚东关键词:微结构 润湿性 传热 微纳米复合结构强化微通道内沸腾换热的研究进展 被引量:4 2017年 针对具有微纳米复合结构的微通道,对流动沸腾换热的沸腾起始点、换热系数、临界热流密度、流动不稳定性等问题的最新研究进展进行了综述,总结出近些年实验研究中所采用的实验方法,包括在微通道表面制作多孔型涂层、制作不同润湿性表面的微通道以及改变微通道的形状尺寸,指出了相关研究中有待解决的问题:保证微通道表面的涂层结构在实验前后保持稳定,避免微通道表面润湿性实验前后发生改变,设计制作出强化沸腾换热效果更好的具有新型结构的微通道。并对今后的发展趋势进行了展望。 赵亚东 张伟 李亚 李亚关键词:微通道 散热器 强化传热 润湿性对微纳复合结构表面池沸腾换热的影响 被引量:6 2017年 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<580k W×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>580 k W×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。 柴永志 张伟 赵亚东 赵亚东关键词:沸腾换热 润湿性 电刷镀 临界热流密度 非均匀润湿性微通道表面池沸腾换热特性 被引量:10 2017年 采用高温热氧化与表面改性技术并结合电火花线切割工艺在紫铜表面制备了3类非均匀润湿性微通道表面,微通道顶部接触角分别为8.6°、88.1°、156.1°,通道内部接触角为113.2°。经饱和池沸腾试验表明,具有超亲水性顶部(θ=8.6°)和超疏水顶部(θ=156.1°)的微通道表面临界热通量分别较紫铜表面(θ=88.1°)提高了61%和35%,最大传热系数分别提高了2.3倍和6倍。气泡动力学可视化研究表明:非均匀润湿结构能够显著抑制气泡的合并与团聚,使得气泡之间存在的间隙成为液体补充路径,这是临界热通量提高的主要机理。 柴永志 张伟 李亚 李亚关键词:微通道 临界热通量