微重力下微结构表面池沸腾气泡动力学研究

作者：张永海; 薛艳芳; 魏进家; 赵建福; 龙延; 齐宝金

来源：工程热物理学报, 2013, (11): 2112-2115.

• 池沸腾
• 微重力
• 柱状微结构
• 强化换热 pool boiling
• microgravity
• micro-pin-fins
• heat transfer enhancement

针对航天器中电子器件的高效冷却问题,本文通过千式腐蚀技术在单晶硅表面形成一种新的柱状微结构(PF50-120),通过控制加热电压方法,在北京落塔进行了持续3.6 s有效微重力时间的过冷FC-72池沸腾强化换热实验研究.同时.通过高速摄像对壁面气泡动力学行为进行观测分析,结果发现柱状微结构不仅可以有效增加核态沸腾汽化核心数目,而且其独立于重力作用的毛细作用力可以驱动新鲜液体不断向附着在壁面上的大气泡底部供应,在较高热流密度下,柱状微结构表面仍然可以维持稳定的核态池沸腾换热,相比于光滑表面,强化换热效果显著.

• 单位
  中国科学院力学研究所; 西安交通大学; 动力工程多相流国家重点实验室