受限式射流沸騰換熱的機理和應用研究.pdf

1、射流沖擊冷卻是指工質(zhì)在壓差驅(qū)動下，流經(jīng)一定形狀的孔隙噴射到加熱表面進行冷卻的方式。由于液體直接沖擊，流程短，速度快，可以在換熱表面形成極薄的邊界層，從而實現(xiàn)很強的換熱效果。當熱流密度足夠大時，加熱表面將發(fā)生沸騰，但是沸騰只發(fā)生在近壁面處，遠離壁面的流體仍處于過冷液態(tài)，這種過冷沸騰可以實現(xiàn)很高的換熱系數(shù)和臨界熱流密度，從而成為解決高熱流密度散熱的重要技術(shù)之一。
　　本文建立了一套閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)，設計并加工了孔徑d=1mm，射距和孔

2、徑比值H/d=2和3，孔間距S/d=5，孔數(shù)N=32的可大面積延展的分布式射流結(jié)構(gòu)，以去離子水為冷卻工質(zhì)，在不同流量和背壓條件下對受限式陣列射流換熱效果進行了實驗研究，結(jié)果表明：
　　(1)射流孔下方的換熱一般好于回流孔下方，隨著熱流密度的增加回流孔下方依次經(jīng)歷單相換熱、核態(tài)沸騰和膜態(tài)沸騰，而射流孔下方很難發(fā)生沸騰現(xiàn)象，當回流孔下方發(fā)生核態(tài)沸騰時回流孔下方的換熱性能甚至可以好于射流孔下方；
　　(2)由于大過冷度、高速射流冷