开槽泡沫金属镍的流动沸腾机理及性能

摘要

为了深入探究微尺度下不同孔密度和开槽尺寸等参数对泡沫金属镍蒸发器内运行机理的影响，选用3类孔密度（100、500、1 000目）和4类开槽尺寸（0、0.4、0.7、1.0 mm）共12类样品进行流动沸腾换热试验，对样品热流密度、对流换热系数及压降进行计算分析。结果表明，对于孔密度相同的样品，开槽尺寸为0.7 mm的样品对流换热系数最高；在相同开槽尺寸下，试验得出的最优解是孔密度为500目、开槽尺寸为0.7 mm的样品，相比100目样品对流换热系数提高3.02倍，极限热载荷为152.40 W/cm²,对流换热系数最高达27 630.50 W/（m²·K）。通过硅溶胶对泡沫金属镍进行改性，探究润湿性对换热性能的影响。结果表明，开设槽道与亲水改性两者结合无法起到相互促进的作用，未开槽时亲水改性可以使换热效果提升，但也会大大削弱开槽带来的换热能力的提升，使处理后的样品效果弱于未处理的泡沫金属镍样品。

关键词

泡沫金属镍 / 孔密度 / 开槽尺寸 / 流动沸腾换热 / 泵驱两相回路

基金资助

山东省重点研发计划资助项目(2022SFGC0501); 苏州市科技计划资助项目(SYG202118); 深圳市科技计划国际合作研究资助项目(GJHZ20240218113407015); 深圳市基础研究专项(自然科学基金)面上资助项目(JCYJ20240813175900001)