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摘要
相对于光滑表面，微柱结构表面可以显著强化核态沸腾，强化机理主要有增大换热面积、增大核化密度、减小气泡脱离直径等，对于微结构内部的导流强化作用鲜有深入研究。利用多相流体积分数三维模型，定义了微结构表面单气泡沸腾重要的几何、时间无量纲参数，通过对速度场和压力场的分析，讨论了沸腾过程中气泡、微柱与周围液体的相互作用。结果证明：微结构的间隙有利于液体的回流，在气泡底部的气液界面与基底之间建立的流动通道内导流作用明显，液体流速被显著提高，有效促进了气泡脱离，强化了单气泡换热。同时，微结构的导流作用促使在微柱结构底部及侧壁面产生了高压薄液膜；底部的薄液膜具有毛细引流能力，维持了气泡内部微柱根部的液相区域；侧壁面上的薄液膜取代了原来的干烧区域，传热面积增大，换热效率显著提高。
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