硅基微通道中周期性沸腾的光学可视化

摘要

以丙酮为工质,在三角形截面的硅基微通道内进行了微尺度沸腾传热实验研究.在对汽液两相流流型进行光学可视化测量的同时,对压力、温度等信号进行了同步动态测量.发现了周期在毫秒级的微时间尺度的周期性沸腾传热.1个完整的周期可以分成3个子过程:进液阶段,汽泡核化、增长、聚合及爆炸阶段,瞬变液膜蒸发阶段.总结出1个完整周期内所存在的4种汽液两相流流型.鉴别出了沸腾起始点.分析了沸腾传热系数随干度的变化关系,结果表明在本实验工况下:当干度小于0.4时,起主导作用的传热机制为核态沸腾;而当干度大于0.4时,起主导作用的传热机制为强制对流沸腾.