熱表面脈沖式噴霧冷卻的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、噴霧冷卻時(shí)，液膜厚度過(guò)大和蒸汽與液滴的逆向運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響沸騰的換熱效果。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出一種新的解決方案——脈沖式噴霧冷卻。首先從沸騰傳熱的理論基礎(chǔ)出發(fā)，闡述了核態(tài)沸騰的傳熱機(jī)理，重點(diǎn)介紹了汽泡動(dòng)力學(xué)方面的理論。在這個(gè)基礎(chǔ)上提出噴霧冷卻的傳熱機(jī)理，為脈沖式噴霧冷卻的可行性提供理論依據(jù)。針對(duì)提出的可能方案，設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，嘗試用實(shí)驗(yàn)尋找脈沖噴霧提高換熱效果的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)控制脈寬和占空比調(diào)節(jié)表面的液膜厚度，尋找適當(dāng)?shù)闹担箵Q熱效果

2、得到提高。實(shí)驗(yàn)用帶錐度的銅棒實(shí)現(xiàn)高熱流密度加熱表面。脈沖的控制和調(diào)節(jié)由電控噴嘴和一塊集成電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在壓力為0.5MPa，噴頭距加熱銅表面60mm，噴霧周期為50ms的工況下，換熱系數(shù)隨著占空比里拋物線趨勢(shì)分布。并且實(shí)驗(yàn)測(cè)到的最高值在占空比0.67時(shí)，比連續(xù)噴霧冷卻提高了4％。將壓力下降到0.46 MPa、占空比為0.65時(shí)，脈沖噴霧冷卻比連續(xù)噴霧，換熱系數(shù)提高了10％，效果非常地明顯。分析其原因，認(rèn)為造成這一結(jié)果主要是由