噴霧冷卻沸騰傳熱強化試驗

作者：張偉,張亞東,楊韜,楊勇

摘要：隨噴霧流量及過熱度增加,熱流密度增大,但熱表面中心干涸區變大、液膜覆蓋區減小,表面利用率降低,傳熱性能有提升空間。基于此,通過改變單噴嘴高度、設計微孔陣列噴嘴兩種途徑,探討熱表面液膜均勻性和噴霧沖擊強度對傳熱的影響規律。結果表明單噴嘴高度存在最佳值(4 mm),此時熱表面無干涸區,噴霧冷卻沸騰傳熱性能最強;與噴嘴高度6 mm相比,在噴霧流量為50 mL/min、過熱度為20 K時,熱流密度提高了13%;微孔陣列噴嘴形成的液膜分布更均勻,使得表面溫度也較均勻,當過熱度大于10 K,微孔陣列噴霧傳熱性能更優,比上述工況下單噴嘴的熱流密度提高16%。強烈沖擊的均勻薄液膜是決定噴霧冷卻沸騰傳熱的關鍵,為進一步強化噴霧冷卻沸騰傳熱提供了可行的方向。

發文機構：中國石油大學（華東）新能源學院

關鍵詞：噴霧冷卻沸騰傳熱強化傳熱液膜分布spray coolingboiling heat transferheat transfer enhancementliquid film distribution

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