不同压力下HFE-7100在光滑铜基表面的饱和池沸腾传热实验

范晓光，杨磊，张敏

（1 沈阳农业大学工程学院，辽宁沈阳110866；2 辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺113001）

池沸腾是一种高效传递热量的方法，广泛应用于电气锅炉、蒸发器、电子元件冷却等工业领域。核化池沸腾传热表现及临界热通量（CHF）的触发机理非常复杂，与流体物性[1]、表面结构[2−4]、润湿性能[5−6]及实验工况等因素密切相关。池沸腾系统压力显著影响流体物性、沸腾表面核化特性及气泡动力学参数，进而影响表面传热性能及临界热通量，因此受到研究人员的广泛关注。Rainey 等[7]和Kwark 等[8]考察了饱和压力对核化池沸腾传热的影响，分别测试了工质FC−72在针肋及平滑表面、水在纳米涂层表面的沸腾传热曲线，发现传热系数及临界热通量随着饱和压力的增大而增加，其规律与Chen 等[9]和Gorenflo 等[10]的 实 验 结 果 相 似。Sakashita[11]通过可视化池沸腾实验发现，表面有效核化点数量随着系统压力的增大而增加，核化点密度与饱和压力的1.5 次方成正比。同时，Sakashita和Ono[12]指出气泡脱离直径随系统压力的增加而减小，而气泡脱离频率受压力影响较小。Kandlikar等[13]和Mudawar 等[14]分别在低压及中高压条件下进行了池沸腾传热研究，表明系统压力能够改善沸腾传热表现，在相近的热通量条件下，表面沸腾所需过热度随压力的增加而减小。Dahariya 和Betz[15]测试了水在光滑铜基表面的沸腾传热曲线，指出实验系统饱和压力不仅影响气泡动力学参数，同时改变热边界层分布，在较高的热通量条件下，系统压力对沸腾传热强化效果更为显著。……