二氧化鈦納米管陣列表面沸騰傳熱實驗研究.pdf

1、傳熱強(qiáng)化技術(shù)越來越多的應(yīng)用于工業(yè)中,然而隨著科學(xué)和技術(shù)的逐漸進(jìn)步,高集成、大熱流、微系統(tǒng)對傳熱提出了新的要求,迫切需要出現(xiàn)更加高效的傳熱強(qiáng)化技術(shù)。由此,納米傳熱強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)運而生,并很快成為世界各國的研究熱點。納米TiO2表面具有氣敏、濕敏、介電效應(yīng)、光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)、高催化活性等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于太陽能電池、自清潔材料、光催化降解和氣體傳感器等領(lǐng)域。相對于其它形式的納米TiO2表面,TiO2納米管陣列表面作為納米TiO2表面一種新的存在形式

2、,具有更強(qiáng)的吸附能力和更大的比表面積,具備了理想沸騰傳熱強(qiáng)化表面的要素。因而研究TiO2納米管陣列表面的傳熱強(qiáng)化具有較高工程價值。
　　文中選用陽極氧化法,分別以有機(jī)和無機(jī)溶劑為電解液,成功地在鈦板、鈦管表面構(gòu)造出兩種不同結(jié)構(gòu)尺寸的垂直導(dǎo)向TiO2納米管陣列結(jié)構(gòu)膜層。以蒸餾水為工質(zhì),對TiO2納米管陣列表面(改性表面)進(jìn)行了池沸騰與管內(nèi)流動沸騰的傳熱性能研究。結(jié)果表明,與光滑表面相比,無論池沸騰還是管內(nèi)流動沸騰,改性表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)均

3、偏大,而且相對于以無機(jī)溶劑為電解液陽極氧化制備的改性表面P2而言,有機(jī)電解液制備的改性表面P1沸騰傳熱強(qiáng)化效果更好。池沸騰中改性表面的沸騰傳熱系數(shù)提高了80％~110%,管內(nèi)流動沸騰中改性表面的沸騰傳熱系數(shù)也可提高40%~90%,同時改性表面與光滑表面的流動壓降相近,改性表面并沒有因表面形貌的改變而造成壓力損失的增大,而且流速對改性表面?zhèn)鳠釓?qiáng)化效果影響較小。
　　通過池沸騰CCD可視化裝置,本文對工質(zhì)沸騰過程中汽泡的產(chǎn)生、長大和脫