内设凹槽微通道内的气泡行为与流动沸腾换热特性

摘要：

运用VOF(volume of fluid)模型与用户自定义函数,数值模拟研究水在加热壁面上V形、梯形、方形和燕尾形凹槽微通道内的流动沸腾,分析凹槽形状对气泡成核、生长、脱离及聚并等行为的影响.研究结果表明:在热流密度为300 kW·m-2时,凹槽均被激活为沸腾核化点,与其他形状凹槽相比,水在燕尾形凹槽微通道内的起始沸腾时间相对较早;在核态沸腾阶段,与梯形凹槽相比,气泡在燕尾形凹槽微通道内的生长和脱离时间分别缩短为7.50和6.70 ms,气泡脱离频率从33.8 s-1提高至66.7 s-1,有利于水在微通道内的流动沸腾换热强化;脱离气泡在微通道内的聚并与拉伸行为增大液膜蒸发区域,气泡对液相的扰动增强,但会造成加热壁面上发生局部干涸,降低沸腾换热的稳定性与可靠性.

关键词：凹槽、微通道、气泡行为、流动沸腾、传热

所属期刊栏目：43

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51576091

在线出版日期：2022-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：587-592