梯级针肋硅基微通道流动沸腾稳定性实验

作者：金武; 余雄江; 徐进良

来源：微纳电子技术, 2016, 53(12): 807-815.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2016.12.005

• 微通道
• 梯级针肋
• 流动沸腾
• 稳定性
• 充满比
• 集中参数法

制作了一种微针肋疏密梯级排布的硅基微通道,通道由11个针肋区以及10个无针肋通道组成,其中微针肋是15μm×15μm的正方形立柱。进行了以丙酮为工质的流动沸腾实验研究。实验研究在下列条件下进行:入口温度为47.452.5℃,质量流速为154276 kg/(m2·s),有效热流密度为27.22224.29 kW/m2。结果表明梯级针肋微通道使沸腾系统入口压力波动和流体温度波动幅度小于1%,外壁温波动幅值小于0.5℃。观察到梯级针肋微通道中特有的气液两相流动,例如产生于针肋密集区的核化气泡向两侧无针肋通道交替排散;无针肋通道中截面含气率类正弦的张弛波动。提出通道充满比的概念,采用集中参数法,建立简化传热模型,说明了通道充满比与壁温、传热系数的耦合反馈关系,解释了梯级针肋微通道结构具有高流动沸腾稳定性的机理。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学