單微通道過冷沸騰可視化實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究.pdf

1、微通道熱沉散熱技術(shù)是一種高效的冷卻方式，具有比較廣闊的應(yīng)用前景。為了提高微通道熱沉的散熱效果，微通道內(nèi)的工質(zhì)一般都會(huì)采取相變的方式。工質(zhì)在內(nèi)部的相變可分為過冷沸騰和飽和沸騰兩種情況，與飽和沸騰相比，過冷沸騰運(yùn)行比較穩(wěn)定、安全，可以實(shí)現(xiàn)精確的控溫和監(jiān)測，且臨界熱流密度較高，得到了廣泛研究。換熱和氣泡生長的機(jī)理是一個(gè)重要的方向。
　　本文搭建了微通道可視化實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，設(shè)計(jì)加工了水力直徑為0.5mm的銅基單微通道，借助高速攝像機(jī)和體視顯微

2、鏡對(duì)過冷沸騰過程中的氣泡進(jìn)行了拍攝，捕捉了氣泡周期、大小等信息，探究了工質(zhì)參數(shù)對(duì)氣泡生長和脫離影響的規(guī)律。結(jié)果表明，氣泡周期由等待時(shí)間和氣泡生長脫離時(shí)間（即氣泡占據(jù)的時(shí)間）組成，等待時(shí)間一般多于占據(jù)時(shí)間。氣泡周期隨著入口溫度和流量的增加均降低，等待時(shí)間及其占比受到流量影響較大，隨流量增加而增加，但與過冷度關(guān)系不大。隨著流量的降低，流動(dòng)趨向飽和沸騰，氣泡周期的不穩(wěn)定性增加，氣泡平均脫離直徑也增加。此外還觀察到，相鄰氣泡存在一定關(guān)聯(lián)性，以及