单晶硅表面池沸腾可视化测量及数据分析

摘要：

针对核态沸腾过程,利用高速摄像机和红外热成像设备对光滑、微坑、均匀微柱和槽型微柱四种不同单晶硅表面的沸腾现象进行了在线可视观测,获得了各表面气泡动力学演变过程及局部温度演变规律,揭露了基于动力学过程的沸腾强化机理.由沸腾曲线可知,光滑硅表面,沸腾起始过热度为6℃,而三种微结构表面,起沸过热度为3～4℃;同时,微坑、槽型微柱和均匀微柱表面核态沸腾的CHF较光滑表面分别提高了109%、129%和140%.动力学演变过程则证明了微坑的存在为核化沸腾提供了核化点,有效降低了核化能垒、缩短了壁面蓄能阶段的时长.微柱的存在大幅度增加了气泡核化密度,减小了脱离直径,缩短了脱离时间,促进了沸腾表面温度的均匀化.

关键词：微结构、池沸腾、气泡动力学、局部温度、高速红外

所属期刊栏目：70

分类号：TK121(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金项目51576063;2019年度装备预研教育部联合基金青年人才基金项目6141A02033526

在线出版日期：2019-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1318-1326