机加工铜表面可视化池沸腾传热特性实验研究

摘要

在标准大气压下，采用经机械加工得到的不同粗糙度铜基表面的紫铜棒在自主设计制造的实验台上进行可视化池沸腾实验，使用高级摄像机记录铜基表面气泡的产生、生长和脱离的沸腾过程，同时用数据采集器记录铜棒不同节点处的温度.经过对比分析得出了光滑表面与不同粗糙程度的机械加工表面的换热特性.结果发现：在低热流密度时，光滑表面最先沸腾，其次是相对较宽的螺纹槽表面开始沸腾；在高热流密度时，槽宽0.3 mm的铜表面气泡脱离频率最快，换热效果最好，槽宽0.1 mm的铜表面产生的气泡较大，脱离频率相对较慢，总体上经机械处理后的表面的气泡脱离频率均强于未经处理过的光滑表面的.对实验数据进行处理，整理出了不同表面对临界热流密度和传热系数的影响趋势.

关键词

机械加工表面 / 池沸腾 / 热流密度 / 传热系数