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采用超快激光微加工技术在铜制波形微通道内进行两相沸腾的实验研究

DOI:10.1088/1361-6439/ab870b 期刊:Journal of Micromechanics and Microengineering 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: 本研究采用超快激光微加工技术制备了具有三角形截面的正弦波形(SW)铜微通道。在质量流量43.43-217.15 kg/(m2·s)和热流密度0-590 kW/m2条件下,实验研究了去离子水在SW微通道中的流动沸腾特性。通过可视化观测SW微通道内的流型,并基于实验数据分析了沸腾传热特性。结果表明:与直微通道相比,本研究的SW微通道局部传热系数最大提升127.7%,同时压降增幅在可接受范围内。SW微通道中仅需较低过热度即可触发核态沸腾起始。在高有效热流密度或高蒸汽干度条件下,观察到局部传热系数呈缓慢下降趋势?;谑笛榭墒踊峁治隽薙W微通道流动沸腾的传热机理,不同热边界条件下核态沸腾与薄膜蒸发占主导地位。采用波形结构可抑制微通道内的流动沸腾不稳定性现象。
作者: Zhenyu Liu,Xinyu Yao,Xiao Cheng,Huiying Wu,Han Wang,Hong Shen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究某种特定草药对特定疾病的治疗效果。

研究表明,采用超快激光微加工技术制造的波浪形铜微通道能显著提升沸腾传热性能,同时压降增幅在可接受范围内。该波浪结构与粗糙表面有助于降低核态沸腾起始过热度并提高传热系数,且能有效抑制波浪微通道中的流动沸腾不稳定性。

主要限制在于超快激光材料烧蚀特性导致的通道深度问题,较深通道会产生三角形横截面,这会影响几何结构并可能降低传热性能。

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