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微结构导流作用强化单气泡沸腾的速度/压力场分析

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  • 万方数据
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相对于光滑表面,微柱结构表面可以显著强化核态沸腾,强化机理主要有增大换热面积、增大核化密度、减小气泡脱离直径等,对于微结构内部的导流强化作用鲜有深入研究.利用多相流体积分数三维模型,定义了微结构表面单气泡沸腾重要的几何、时间无量纲参数,通过对速度场和压力场的分析,讨论了沸腾过程中气泡、微柱与周围液体的相互作用.结果证明:微结构的间隙有利于液体的回流,在气泡底部的气液界面与基底之间建立的流动通道内导流作用明显,液体流速被显著提高,有效促进了气泡脱离,强化了单气泡换热.同时,微结构的导流作用促使在微柱结构底部及侧壁面产生了高压薄液膜;底部的薄液膜具有毛细引流能力,维持了气泡内部微柱根部的液相区域;侧壁面上的薄液膜取代了原来的干烧区域,传热面积增大,换热效率显著提高.
Velocity/pressure field analysis of a single-bubble boiling on a diversion-enhanced microstructure surface

高翔、王逸然、关朝阳、戈志华、陈宏霞

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华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206

数值模拟 单气泡 三维 核态沸腾 微柱表面 微结构导流

国家自然科学基金北京市自然科学基金

521761523222046

2022

10.11949/0438-1157.20221067

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(12)
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