铝基微通道内纳米流体饱和沸腾及可视化研究

摘要

分别以去离子水及质量分数为0.3％,0.6％和0.9％ Al2O3纳米流体为工质,在截面宽×高为0.3mm×2.0 mm矩形铝基微通道内进行沸腾换热实验,并利用高速摄像仪进行可视化研究,分析热流密度、雷诺数、壁面粗糙度对流体传热系数的影响,探究流体流型变化与气泡生长规律.研究结果表明:纳米流体与去离子水的饱和沸腾传热系数随热流密度的增加而快速增大,努塞尔数Nu随雷诺数Re增大而增大但增幅不同,质量分数为0.3％,0.6％和0.9％的3种纳米流体的Nu比去离子水的Nu分别提高约8％,13％和16％;在相同热流密度及质量流速条件下,纳米流体与去离子水的传热系数均随传热壁面粗糙度的增加而增大;流体流型的变化呈现周期性,增大热流密度,可缩短气泡生长周期,泡状流比例增加.