摘要

为探究超声波对微细通道内R141b流动沸腾压降特性的影响,设计了带有超声波发生装置的微细通道实验段,以制冷剂R141b为实验工质,在截面尺寸为2 mm×2 mm的矩形微细通道内进行流动沸腾实验,对超声波作用下微细通道内R141b的流动沸腾压降特性进行研究,并采用高速摄像仪对微细通道内部沸腾情况进行可视化分析。研究结果表明,有无超声情况下微细通道压降分量比例大致相同,均以摩擦压降占比最大;在实验段进口处施加超声波会减小微细通道流动沸腾摩擦压降,质量流率为118.64 kg/(m2·s),热流密度为17.03 kW/m2时,施加50 W、40 kHz的超声波可使单位长度两相摩擦压降减小12.7%;超声频率越大、功率越小,减阻效果越好;超声波主要通过影响汽泡运动行为进而影响两相区的压降;可视化结果表明超声波能影响微细通道内汽泡数量及尺寸并影响通道内的流型。该研究结果可为超声波在微通道换热器中的运用提供参考依据。