研究目的
研究采用两种不同激光系统(即脉冲Nd:YAG激光和连续波激光)制备的微结构铜表面的核态池沸腾传热行为。
研究成果
研究表明,与光滑表面相比,激光加工表面具有更好的传热性能,其中连续波激光加工表面的传热系数提升更为显著。研究发现,传热性能取决于加工过程中使用的激光功率。
研究不足
本研究仅限于以水作为池液并在大气压条件下进行。未研究其他液体及不同压力对传热性能的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用两种不同激光系统(脉冲Nd:YAG激光器和连续波激光器)制备微结构铜表面,并以大气压饱和温度下的水作为池液,将这些表面的传热性能与光滑表面进行对比。
2:样品选择与数据来源:
通过调节两种激光器的功率参数处理铜试样,观察其对微观结构和传热性能的影响。
3:实验设备与材料清单:
脉冲Nd:YAG激光器(Quanta-Ray ND,Spectra Physics)、掺镱(Yb)连续波光纤激光器(IPG Photonics)、沸腾容器、冷凝盘管、加热组件、电源及数据采集系统。
4:实验流程与操作步骤:
通过调节筒式加热器的电压和电流改变热流密度,测量温度数据以计算传热系数和壁面过热度。
5:数据分析方法:
根据实测热流密度和壁面过热度计算传热系数,并与Rohsenow关联式对比验证实验数据。
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获取完整内容-
Pulsed Nd:YAG laser
Quanta-Ray ND
Spectra Physics
Used to develop microstructured copper surfaces for nucleate pool boiling heat transfer studies.
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Continuous wave Ytterbium (Yb)-doped fiber laser
IPG Photonics
Used to develop microstructured copper surfaces for nucleate pool boiling heat transfer studies.
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Laser marking machine
SCANTECH, India
Used for laser texturing of copper surfaces.
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Surface profilometer
TAYLOR HOBSON Surtronic
Used to measure the roughness of the smooth test section.
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