乳突状多尺度结构表面的池沸腾传热特性

摘要

为解决相变传热过程对空间尺度的矛盾性需求,通过粉末烧结和表面处理的方法制备了乳突状多尺度结构表面,研究了多尺度结构、颗粒直径和润湿性等因素对池沸腾传热特性的影响.实验结果表明,乳突状多尺度结构可有效分离气液流动路径,强化传热,临界热流密度可提高至光表面的2.2倍,且发现其传热性能随颗粒直径的增加而提高.经H2O2氧化处理后,加热表面的润湿性得以改善,并构成纳-微-毫3尺度结构,其中纳米级尺度结构用于拓展相变面积,微米级尺度孔隙用于液体吸入,毫米级尺度孔隙用于蒸汽溢出,3种尺度分工合作,将不同的相变过程合理地分配到与之相适应的尺度空间内,使多尺度表面的传热性能得到进一步提高.