多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2014.07.018

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (7): 110-116.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.07.018

多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能

周述璋¹王焰新²侯亭波²潘敏强^2†汤勇²

1．华南理工大学设计学院，广东广州 510006; 2．华南理工大学机械与汽车工程学院//表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室，广东广州 510640

收稿日期:2014-01-27 修回日期:2014-05-05 出版日期:2014-07-25 发布日期:2014-06-01
通信作者: 潘敏强(1979-)，男，博士，副教授，主要从事机械制造研究． E-mail:mqpan@scut.edu.cn
作者简介:周述璋(1970-)，男，副教授，主要从事机械设计研究． E-mail:szzhou@scut．edu．cn
基金资助:
霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助项目( 132021) ; 广东省工业攻关项目( 2012B010500021) ; 广州市珠江科技新星项目( 2013J2200060)

Enhanced Boiling Heat-Transfer Performance of Porous Microchannel Composite Structure

Zhou Shu-zhang¹ Wang Yan-xin² Hou Ting-bo¹ Pan Min-qiang² Tang Yong²

1.School of Design，South China University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China; 2.School ofMechanical and Automotive Engineering∥Key Laboratory of Surface Functional Structure Manufacturing of GuangdongHigher Education Institutes,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2014-01-27 Revised:2014-05-05 Online:2014-07-25 Published:2014-06-01
Contact: 潘敏强(1979-)，男，博士，副教授，主要从事机械制造研究． E-mail:mqpan@scut.edu.cn
About author:周述璋(1970-)，男，副教授，主要从事机械设计研究． E-mail:szzhou@scut．edu．cn
Supported by:
霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助项目( 132021) ; 广东省工业攻关项目( 2012B010500021) ; 广州市珠江科技新星项目( 2013J2200060)

摘要/Abstract

摘要： 设计了一种多孔微槽道复合结构，首先在高温条件下通过烧结将颗粒状铜粉与基体紧密结合在一起，形成具有一定厚度的多孔层结构; 再利用线切割在多孔层上加工出具有一定深度的微槽道结构．微槽道结构不仅增加了沸腾时烧结多孔层的表面积，还提供蒸汽通道来保证蒸汽在较小阻力情况下逸出，从而利于气泡脱离; 同时在液体剧烈沸腾时可以提供气液两相通道，从而分离气液相对流动．文中还分析了多孔微槽道复合结构关键参数( 微槽道数目、微槽道角度、槽宽和槽深等) 对沸腾传热效果的影响．实验结果表明，微槽道数目越多，微槽道深度越大，气液界面接触面积越大，强化沸腾传热效果越明显．

关键词: 多孔微槽道, 强化沸腾, 烧结

Abstract:

In the investigation,a porous micro-channel composite structure was designed and prepared.First,thecopper particles were sintered together with the base at high temperatures to form a porous layer structure of certainthickness.Then,a micro-channel structure of certain depth was made on the porous layer through wire-electrodecutting.The micro-channel structure is not only able to increase the surface area of sintered porous layer whenboiling but also provide steam channels to ensure the steam to escape when resistance becomes less,thus helpingbubbles go out easily.Meanwhile,when liquid is boiling violently,micro-channels can provide gas-liquid twophasechannels,thus separating gas with liquid.Finally,the influence of such key parameters as micro-channelnumber,micro-channel angle and micro-channel width and depth on the boiling heat-transfer performance wereanalyzed.Experimental results indicate that the more the micro-channel numbers and the larger the micro-channeldepth are,the more contact area of gas-liquid interface will bring about better enhanced boiling heat-transfer effect.

Key words: porous micro-channel, enhanced boiling, sintering

周述璋王焰新侯亭波潘敏强汤勇. 多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2014, 42(7): 110-116.

Zhou Shu-zhang Wang Yan-xin Hou Ting-bo Pan Min-qiang Tang Yong. Enhanced Boiling Heat-Transfer Performance of Porous Microchannel Composite Structure[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2014, 42(7): 110-116.

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多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能

Enhanced Boiling Heat-Transfer Performance of Porous Microchannel Composite Structure

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