微通道中納米流體流動沸騰換熱性能研究

編號：NMJS03366

篇名：微通道中納米流體流動沸騰換熱性能研究

作者：徐立； 李玉秀； 徐進(jìn)良； 劉國華；

關(guān)鍵詞：納米流體； 流動沸騰； 微通道； 沸騰換熱； 沸騰不穩(wěn)定性；

機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院廣州能源研究所微能源系統(tǒng)實驗室中國科學(xué)院可再生能源與天然氣水合物重點實驗室； 中國科學(xué)院研究生院； 華北電力大學(xué)能源的清潔利用與安全北京市重點實驗室；

摘要： 為研究微通道中納米流體流動沸騰的換熱性能,設(shè)計了一種水力直徑為143μm的矩形硅基微通道,搭建了研究微通道中納米流體流動沸騰換熱的高速測量和光學(xué)可視化實驗平臺。研究了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的Al2O3納米流體及純水在微通道中的流動沸騰換熱性能。通過比較在兩種換熱工質(zhì)中系統(tǒng)壓降和壁溫,并結(jié)合流型的同步變化分析了納米流體的流動沸騰換熱性能。結(jié)果表明:納米粒子的加入會使微通道中流動沸騰時流型發(fā)生變化,以小氣泡和泡狀流為主。通道沸騰換熱得到加強(qiáng),壁溫和系統(tǒng)壓降波動幅度減小,出現(xiàn)沸騰不穩(wěn)定性時的熱流密度升高,系統(tǒng)的OFO(onset of flow oscillation)點明顯后移,系統(tǒng)穩(wěn)定沸騰區(qū)域增大。采用納米流體做工質(zhì)不僅對于微通道中流動沸騰不穩(wěn)定性具有抑制作用,而且能夠改善微通道中流動沸騰時的流動和換熱性能。