电火花改性表面池沸腾换热特性

作者：何照荣^*; 范志卿; 王大成

来源：化工进展, 2018, 37(12): 4533-4542.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0399

• 电火花成型加工
• 微纳结构
• 池沸腾换热
• 粗糙度因子
• 表面
• 传热

通过电火花成型加工技术在铜基换热表面制备微纳结构改性表面,以自制换热表面性能测试装置进行改性表面的池沸腾换热性能实验。改性表面随加工电流改变而具有不同粗糙度、孔隙率和粗糙度因子,表面接触角范围在117.4°～133.5°。实验结果表明,改性表面的微纳结构提高换热面的池沸腾换热效果,临界热流密度较光滑铜表面提高了26%～87.8%,最大传热系数提高了48.1%～213%。改性表面的传热系数随着粗糙度增大而减小,而临界热流密度则是先增大后减小;孔隙率的增大使得改性表面的传热系数也随之增大,临界热流密度则是随着孔隙率的增大而先增大后减小;临界热流密度随着粗糙度因子的增大而降低,传热系数则是先增大后降低。粗糙度对沸腾换热的强化效果较小,孔隙率和粗糙度因子是强化池沸腾换热的关键,孔隙率和粗糙度因子分别影响了气泡核化密度和实际接触面积,提高了气泡脱离频率,带走更多的热量,但两者间存在互相制约的平衡关系。

• 单位
  广东石油化工学院; 机电工程学院