一、Enhancement of Flow Boiling Heat Transfer with Surfactant（论文文献综述）
王高辉[1]（2021）在《铝平面微观结构化处理及石墨烯纳米流体沸腾传热特性研究》文中研究指明随着电子信息技术的快速发展,高热流密度设备的散热问题备受关注。为了提高电子器件的散热效率,本文分别对池沸腾加热壁面形貌的改善和石墨烯纳米流体进行了实验研究。（1）为了测试类石墨烯加热壁面和石墨烯纳米流体的传热性能,本文搭建了池沸腾实验测试平台并进行了调试。池沸腾实验测试平台主要包括电加热系统、沸腾池、数据采集系统、高速相机拍摄等组成,并对实验测试误差进行分析。（2）采用等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺在加热壁面纯铝上生长类石墨烯微观结构,并在制备类石墨烯微观结构之前通过高真空电阻蒸发镀膜机对样品镀铜处理,以催化石墨烯的生长,通过SEM观察不同生长时间下的类石墨烯微观形貌和厚度,使用接触角进行了润湿性表征。结果表明:采用PECVD法生长的类石墨烯微观结构薄膜产物尺寸较大,结构比较完整,形状呈现花瓣状,连续性很好,完整程度较高;类石墨烯微观结构化加热壁面的池沸腾传热系数比纯铝加热壁面显着提高,其中生长时间为7200s的类石墨烯加热壁面所得结果最优,传热系数提高了48.46%,传热性能有明显的改善。随着厚度的增加,类石墨烯的润湿性逐渐改善,生长时间为7200s对应的接触角为79.65°。此外,从汽泡动力学的角度对沸腾时的汽泡进行了分析,并得出单个汽泡所受的力对脱离直径和频率的影响,使用高速摄像机拍摄沸腾传热过程中汽泡形成和脱离形态,分析加热壁面微观结构和厚度对池沸腾传热性能的影响。（3）通过“两步法”制备了不同质量浓度石墨烯纳米流体,并使用Zeta电位表征了石墨烯纳米流体的稳定性。结果表明:对于浓度分别为0wt%、0.05wt%、0.10wt%和0.15wt%纳米流体,随着纳米颗粒浓度的增加,稳定性先提高而后发生恶化,在浓度为0.05wt%是稳定性最佳,静置石墨烯纳米流体一个月后,均未发生任何明显的沉淀和团聚现象。对比不同浓度的纳米流体,浓度为0.10wt%的石墨烯纳米流体传热性能最佳,在热流密度为68.89kw/m2的条件下,0.10wt%的石墨烯纳米流体传热系数比纯工质的提高了28.76%。
刘剑术[2]（2021）在《磁场对水的表面张力及其沸腾特性的影响研究》文中认为作为世界第一人口国,随着全球范围内能源消耗形势的变化,我国不断地面对着新的能源挑战,对节能减排和环境保护的需求日益提高,故而亟须研发各种更加可靠同时高效的换热强化方法。沸腾作为一种常见的高效换热方式,可以利用液态工质汽化时吸收大量的相变潜热,尤其适合某些热流密度比较高的换热场合。水作为自然界较容易获取的物质,也是沸腾换热设备最常用的工质,学术界对其沸腾换热的特性和机理进行了长期广泛的研究,目前对水的沸腾换热强化方法主要分为两种,一种是采用水基SFC溶液,另一种通过向水中添加纳米颗粒形成纳米流体,基本原理都是通过降低工质的表面张力来强化其沸腾换热特性,但这两种方法都会影响原有的工质构成,纳米流体还会提高后期维护成本。经过实验探究表明,磁场可以降低水的表面张力,本文利用多种实验仪器,系统的探究了磁场对水的表面张力的影响规律,并将通过磁化得到的磁化水（Magnetized Water,简称MW）作为沸腾工质进行沸腾换热实验,探究磁化对水的沸腾换热特性的影响。首先,作者介绍了现有的针对水的沸腾换热强化方法,主要分为在水中添加SFC得到溶液和添加纳米颗粒形成纳米流体两种,但SFC种类繁多,且对于水的沸腾换热特性的改变并不都是有利的,而纳米流体方法则由于纳米流体的稳定性问题,虽然研究较多,但仍然无法避免纳米颗粒的团聚沉积所带来的的设备损耗维护问题。其次,利用电磁发生设备产生磁化水后,利用表面张力系数测量仪,较为系统详细地探究了磁场对水的表面张力系数的影响规律,并得到了各个磁场强度及磁化时长下的最佳组合,找到了最佳磁化点,发现在300 mT的磁场中磁化15 min后,磁化水的表面张力系数降幅最大,降幅约25%。然后作者进行了磁化水的池沸腾实验,发现无论是在后壁面提供热流进行沸腾还是在底壁面提供热流进行沸腾,磁化水都会产生比未磁化水更多的沸腾气泡,具有更好的沸腾换热效果,说明磁化对水的沸腾换热是具有一定强化效果的。此外,相比较于未磁化水,磁化水在气泡产生和完全脱离形成剧烈沸腾时所需的热流密度比未磁化水低,磁化水可以在更低的热流密度时发生沸腾,沸腾发生提前,这将利于更早的开始热量传递,在实际的沸腾换热设备中具有重要意义。
骆洋[3]（2021）在《歧管式微通道内气液流动沸腾换热的数值模拟与实验研究》文中指出近几十年来,高功率电子设备快速上升的功率消耗对散热提出了更高的要求,相比于常规尺寸的换热器,微通道换热器因其紧凑结构和优秀性能得到了工业界和学术界的重视。歧管式微通道（Manifold Microchannel,MMC）热沉是微通道热沉中的一种特定结构设计,同时具备优秀的换热性能与较低的压降损失。虽然目前微通道沸腾散热技术研究广泛,但是对MMC流动沸腾的研究尚有很大不足。本研究计划通过开发流固热耦合微尺度相变求解程序,设计装配MMC热沉实验测试系统,对MMC的换热压降特性以及两相流型规律进行数值和实验研究。本文首先构建开发了数值求解程序,通过二维方腔热毛细流动、二维非平衡液滴复原、螺旋盘剪切流、加热面单气泡生长等验证算例,对两相流相界面捕捉重构、表面张力、相变模型等方面进行了讨论和验证。随后,针对矩形截面微通道内的饱和流动沸腾现象,本文不仅对单气泡沸腾生长过程进行了工况变量分析,而且针对环形流动沸腾进行了微通道尺寸参数变化时的流动与换热对比。结果显示矩形微通道加热面出现气泡生长时有助于强化传热,而提升入口Re数、改变换热面的亲水性、使两个生长的气泡融合等措施能够显着提升气泡生长时的微通道换热性能;在其他条件一定时,矩形微通道环形流动沸腾存在最优宽高比,使液膜厚度较薄以实现高换热性能,但也容易因此出现局部干涸而导致传热恶化。在对MMC热沉结构进行数值计算后发现,微通道的结构尺寸和歧管的类型对热沉内流动与换热性能影响显着。微通道宽度wc、翅片宽度wf、进出口宽度比例等微通道几何尺寸参数在特定的运行工况下,均存在较为合理的值使热沉模块可以兼顾换热性能与压损特性。根据歧管通道结构特点,本文对Z、C、H和U四种类型的歧管结构进行了研究。结果显示Z型和C型歧管通道结构具有较大的流动不均匀性,H型和U型歧管结构使通过微通道的流量分布更均匀;热沉中的流动沸腾流型随着热流增加大致按照泡状流、弹状流、间歇流与环形流的基本流型进行演变;受歧管结构对流动的限制作用,Z型歧管和C型歧管结构在高热流工况下容易在出口歧管通道中形成空泡率较高的间歇流和环形流;当控制运行工况完全相同的条件下,U型歧管结构产生最好换热性能的同时也拥有最小的压力损失。最后本文设计装配了MMC热沉实验测试模块,在进行可视化实验研究后发现流动沸腾使MMC的换热性能得到提升,当增加入口质量流量和入口过冷度时有助于延缓起始沸腾点的发生;提升流量将增加MMC散热模块的进出口压降,但使用较低入口过冷度的工质有助于降低压降。在逐渐加大热流密度的过程中,发现热沉中两相流型基本可以分为气泡流和交叉流两类。
罗小平,喻葭,王文[4]（2020）在《超声波对微细通道内纳米制冷剂流动沸腾传热影响》文中研究指明为探究有无超声波作用下微细通道内纳米流体流动沸腾传热特性,该研究设计了一种可以放置超声波换能器的微细通道试验段,运用超声波振荡法制备了纳米颗粒质量分数为0.1%、0.2%、0.3%的均匀稳定TiO2/R141b纳米制冷剂。在设计系统压力为152 kPa,有效热流密度的范围为10.8～22.7 kW/m2,超声功率为50 W,超声频率为23 kHz,质量流率为121.1 kg/（m2·s）,入口温度为35℃的工况下,在截面宽度为2mm的矩形微细通道内进行流动沸腾试验。研究结果表明:纳米颗粒质量分数为0.2%时的传热系数较高,强化传热效果较好,超声波作用下仍是质量分数为0.2%的纳米流体强化传热效果较好,相对于无超声情况下R141b平均饱和沸腾传热系数最大提高了89.9%。热流密度对超声波强化传热效果有很大影响,不同热流密度下强化效果有明显差距,声场作用下纳米制冷剂的平均饱和沸腾传热系数随有效热流密度的增大呈先增后降的趋势。通过COMSOL软件对通道内汽液界面的声场进行了模拟,模拟结果表明超声波在汽泡中的传播较弱。对于质量分数为0.2%的纳米制冷剂,进出口超声作用下超声强化因子最大为1.46。该研究结果可为通过施加超声波提高微细通道换热性能提供新思路。
尹训彦[5]（2020）在《纳米流体强化沸腾换热机制的分子动力学研究》文中进行了进一步梳理内燃机气缸盖冷却水腔的良好冷却能力对内燃机的可靠性、经济性和动力性至关重要。冷却水腔内的传热方式主要以强迫对流换热为主;但在温度最高、热流密度极大的气缸盖鼻梁区,传热方式主要为沸腾换热。近年来,鉴于纳米流体良好的传热性能,研究者们试图将其应用于冷却水腔中,以达到强化传热的目的。到目前为止,纳米流体对强迫对流换热的强化效果已经被广泛地报道及证实,但是关于纳米流体沸腾换热的研究还没有统一的结论,纳米流体是否能够强化沸腾换热仍然存在着矛盾和争议,而传统的研究方法大多从宏观现象上推测纳米流体影响沸腾换热的机理,缺少理论依据。因此,需要采用有效的方法,从更深层次上探讨纳米流体影响沸腾换热的物理机制。分子动力学（MD）方法可以从微观角度准确地描述纳米流体的结构特点,它能够将影响纳米流体沸腾换热的因素离散开来,逐一进行研究,从而有效地揭示纳米流体的沸腾换热特性,为纳米流体在内燃机强化传热中的应用奠定理论基础。本文采用MD方法,首先将基础液中悬浮和沉积于壁面的纳米颗粒离散,在池沸腾状态下,分别研究悬浮和沉积的纳米颗粒影响沸腾换热的物理机制;随后将悬浮和沉积的纳米颗粒整体考虑,研究纳米流体的池沸腾特性,接着参考内燃机冷却水腔鼻梁区的强迫对流过冷沸腾过程,研究纳米流体的流动沸腾特性;最后揭示纳米流体强化沸腾换热的物理机制,并进一步探讨其在内燃机冷却水腔中应用的可行性。主要研究内容如下:（1）在池沸腾状态下,研究了悬浮纳米颗粒对沸腾换热的影响。分别建立了研究悬浮远壁和悬浮近壁纳米颗粒影响沸腾换热特性的计算模型,考虑了两种加热表面（光滑和非平）,分别研究了爆炸沸腾和蒸发过程中远壁和近壁纳米颗粒对换热特性的影响,随后考察了加热温度和纳米颗粒种类、尺寸及浓度对沸腾换热的影响规律。研究发现,悬浮纳米颗粒强化了沸腾换热,且近壁纳米颗粒的强化作用要略大于远壁纳米颗粒。远壁纳米颗粒跟随流体运动,其微运动主要对蒸发阶段流体内部的热量传递具有强化作用;而近壁纳米颗粒则被吸附在壁面未蒸发的液体薄膜上,不跟随流体运动,但其温度能够迅速达到壁面加热温度,成为新的加热源,从而向流体传递热量。（2）在池沸腾状态下,研究了壁面沉积纳米颗粒对沸腾换热的影响,建立了研究沉积纳米颗粒影响沸腾换热特性的计算模型。首先从接触角入手,发现沉积于壁面的纳米颗粒可以显着地减小壁面上液滴的接触角,初步验证了沉积纳米颗粒对壁面润湿性产生了一定的影响。随后研究了沉积纳米颗粒对沸腾换热的影响,发现沉积纳米颗粒可以缩短爆炸沸腾开始时间,使得气泡成核时间提前,增强了近壁处的热对流;同时,沉积颗粒增强了壁面润湿性及固液界面间的振动热匹配度,从而强化了壁面与流体间的热量传递效率。此外,纳米颗粒表面的润湿性受到表面活性剂的影响会发生一定变化,研究发现,随着沉积颗粒表面润湿性的增强,沉积颗粒对沸腾换热的强化作用增大。（3）研究了纳米流体的沸腾换热特性,主要包括饱和池沸腾、饱和流动沸腾和过冷流动沸腾。在饱和池沸腾及饱和流动沸腾中,考察了流速和加热温度对沸腾换热的影响。结果表明:与基础流体相比,纳米流体开始爆炸沸腾的时间更早,热流密度更大;随着加热温度的升高,纳米流体对沸腾换热的强化作用增强,并且流动沸腾中纳米流体的强化效果要大于池沸腾中;此外,随着加热温度的升高,流速对流动沸腾换热的影响越来越微弱,但适当的增大流速,可以在一定程度上避免近壁纳米颗粒的沉积。由于内燃机冷却水腔鼻梁区的传热方式为强迫对流过冷沸腾,因此研究了纳米流体的过冷流动沸腾特性。以水作为基础液,参考鼻梁区的温度,进一步扩大了加热温度研究范围,发现随着加热温度的升高,热流密度达到了 CHF,相比于基础流体,纳米流体的CHF增强了约70%。而若要将纳米流体应用于内燃机中,则必须确保纳米流体可以强化沸腾换热,这主要取决于壁面纳米颗粒沉积层导热热阻对传热的削弱作用和其他强化作用之间的相对大小。研究发现,在内燃机冷却水腔中,受到基础液流速和表面活性剂的影响,纳米颗粒不会不断地沉积,沉积层厚度不会持续增加。因此,与其他强化作用相比,沉积层导热热阻对传热的削弱作用在总换热量中占比较小,使得纳米流体能够强化冷却水腔中的沸腾换热。因此,将纳米流体应用于内燃机冷却水腔中是可行的。
龚志明[6]（2020）在《全氟烷基型表面活性剂水溶液池沸腾换热研究》文中研究表明核态池沸腾换热在核电、空调制冷、工业制造及航空航天等领域应用广泛,强化核态池沸腾换热一直是工程传热传质研究的重要方向。表面活性剂可降低水溶液的表面张力,作为一种强化沸腾换热的创新手段,探讨新型表面活性剂具有重要意义。本文选择三种不同离子特性的全氟烷基类新型表面活性剂:全氟烷基季铵碘化物（Le-134）、全氟烷基磷酸酯（Le-107）、全氟烷基聚醚（Le-180）,探究其水溶液的池沸腾现象与换热规律。主要研究工作内容及结论如下:1.全氟烷基类新型表面活性剂水溶液界面性质研究（1）Le-134,Le-107,Le-180可分别将去离子水的表面张力降低至16m N/m,19m N/m,18m N/m。三种全氟烷基类新型表面活性剂水溶液的临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration,CMC）大小关系为Le-180（15ppm）<Le-134（40ppm）<Le-107（150ppm）。Le-134,Le-107和Le-180分子在汽-液界面处的饱和吸附量Гmax大小关系为Le-107<Le-134<Le-180。亲疏水基结构和反离子作用对三种新型表面活性剂分子的静态表面张力特性有着重要影响。疏水基团中的氢原子被氟取代后提高了Гmax,因此具有很高的表面活性。（2）动态表面张力方面,Le-134降低表面张力的速度较快,Le-180次之,Le-107最慢。在浓度超过CMC后,Le-134水溶液在10s左右溶液表面张力即降低到20m N/m以下,经过大约30s达到界平衡状态。Le-107水溶液经过30s左右表面张力降低到大约30m N/m,经过大约70s达到界平衡状态。Le-180水溶液40s左右降低到20m N/m,大约50s表面张力变化到界平衡状态。三种表面活性剂水溶液在低浓度时均属于扩散控制吸附;在高浓度时,吸附过程变化为混合动力控制吸附。新型表面活性剂水溶液表观扩散系数（Da）随着浓度增大而减小,吸附势垒（Ea）随着溶液浓度增大而增加。其吸附动力特性差异的主要原因可能是由于分子结构不同和存在胶束等对吸附势垒产生了影响。空间位阻越大,胶束裂解时间尺度越长,吸附势垒越大。2.全氟烷基类新型表面活性剂水溶液池沸腾换热研究在10-300ppm内配制了不同浓度的Le-134、Le-107、Le-180水溶液,并在热流密度10-80W/cm2范围内进行了核态池沸腾换热研究。通过可视化实验方法使用高速摄像机拍摄了汽泡行为并记录了沸腾曲线。结果表明:（1）全氟烷基类新型表面活性剂的添加明显改变了池沸腾中的汽泡行为。在Le-134和Le-180水溶液中,随溶液浓度增加在沸腾表面产生的汽泡数量明显增多,汽泡尺寸明显减小。热流密度较低时,汽泡脱离过程中汽泡合并现象减少,脱离的汽泡更接近球形。此外,还在Le-134和Le-180水溶液中发现了汽泡射流现象。全氟烷基类新型表面活性剂对于界面特性的影响是改变汽泡行为的主要原因。表面张力的减小增大了汽化核心密度,减小了汽泡脱离直径。表面活性剂分子的两亲特性和静电斥力作用减小了汽泡合并趋势。（2）Le-134和Le-180水溶液可以有效强化池沸腾换热,并且强化效果随着浓度增加更加显着。在热流密度10W/cm2下,浓度为300ppm的Le-134水溶液强化沸腾换热效果最为显着。相比去离子水的沸腾换热系数（Heat Transfer Coefficient,HTC）增加109.1%,壁面过热度减小49.3%。而Le-107水溶液浓度增大至80ppm后由于润湿性较差生成的汽泡难以从沸腾壁面脱离。全氟烷基类新型表面活性剂降低表面张力的高效能是其具有出色强化沸腾换热能力的原因。此外,汽泡射流作用带来的扰动也强化了汽-液间对流换热过程。换热特性与三种表面活性剂的动态吸附特性和润湿性密切相关。随着浓度增加,吸附效率越高,润湿性越好,因而强化沸腾换热效果越显着。3.沸腾换热模型的验证与分析（1）将实验结果与Kolev提出的HTC模型进行分析及验证。发现该模型与去离子水工况数据吻合较好,偏差在10%以内;与Le-134和Le-180水溶液实验数据有一定差距,偏差在30%左右。造成差异的原因可能是Le-134和Le-180分子的动态吸附特性对HTC的变化趋势有所影响。（2）使用Zuber提出的临界热流密度模型（Critical Heat Flux,CHF）预测了Le-134和Le-180水溶液的临界热流密度。发现Le-134和Le-180水溶液的CHF理论计算值约为80-90W/cm2,相比去离子水降低大约21%-30%。Le-134和Le-180的添加在高热流密度下增大了汽泡流之间的合并,因此有减小CHF的趋势。
郭强[7]（2020）在《润滑油对三元非共沸混合工质R447A水平管管内流动沸腾传热特性影响研究》文中进行了进一步梳理制冷热泵系统中由于压缩机需要润滑,润滑油会不可避免地进入到整个系统,润滑油与制冷剂混合会影响系统的传热,因此需要对含油的制冷剂换热情况进行研究。本文以新型三元混合工质R447A（质量组分68%R32/28.5%R1234ze（E）/3.5%R125）为目标工质,研究POE类润滑油对三元非共沸工质传热特性的影响。通过开展润滑油与制冷剂的相分离研究、含油的混合物粘度特性研究、含油制冷剂核态池沸腾研究及含油工质水平管管内流动沸腾换热研究,探究润滑油对工质换热的影响,并进行机理解释。（1）进行了R447A/润滑油混合物物性研究。通过相分离实验,得到了R447A/润滑油混合物相分离曲线。实验结果表明在不同的油浓度情况下R447A与润滑油溶解或分离是变化的。在低油浓度时,润滑油与制冷剂相互溶解,随着油浓度上升,R447A与润滑油发生相分离,油浓度继续增大,R447A与润滑油再次发生相溶解。通过粘度实验测试发现润滑油粘度是制冷剂的10～20倍,随着油浓度提高,混合物粘度也随之增长。采用非线性物性计算方法对混合物物性进行计算,为沸腾传热研究提供物性数据。（2）开展了R447A/润滑油混合物池沸腾换热研究。通过测试R447A/润滑油传热特性及池沸腾现象的观测,发现随着油浓度的增加,更易产生气化核心,液体过热度降低,液体发泡密度增强,气泡体积变小,传热系数相比不含油工质得到提高,但由于润滑油的加入,粘性阻力以及表面力增强,气泡上升速度减缓而且不易合并。基于非均匀成核理论和吉布斯自由能,对池沸腾发泡进行理论研究,研究表明,随着气泡接触角增大,胚泡临界半径减小,气泡生长所需有效能也降低。油浓度上升表面润湿性增强,气泡接触角增大,有利于发泡进行。与实验观察到的发泡现象一致。（3）为了与含润滑油工质流动沸腾换热比较,进行了不含油工质水平管管内流动沸腾研究。研究表明纯工质传热系数高于混合工质,R32传热系数高于R1234ze（E）,两组R32/R1234ze（E）二元混合工质与R447A传热系数相近,混合物传热系数低于纯工质,主要原因是后者的传热过程产生传质阻力。为了更好的预测三元混合物的流动沸腾换热,提出了考虑传质影响的无量纲修正因子1/Rt应用到传热系数预测模型中,改进的模型对无油混合工质实验数据及文献数据的预测误差小于20%。该模型修正物性后对含油R447A水平管流动沸腾换热系数的预测平均绝对误差19.98%。（4）对R447A/润滑油混合物流动沸腾换热过程的流体流型进行了观察,发现油的加入加速了由间歇流向环状流的转变,可促进流体换热。与不含油工质流型相比,含油工质环状流的液相区夹带大量气泡,局部油浓度升高,对流蒸发受到抑制。根据实验结果获得了油强化因子,并引入不含油三元混合物的传热系数预测模型中,对含油R447A传热系数的预测精度可达20.4%。基于熵产理论,对含油制冷剂混合物流动沸腾压降以及传热造成的熵产进行推导和量化,结果表明随着质量流速的增加,油对压降的熵产贡献可以抵消油对传热系数的积极影响。从传热熵产角度推荐1%的油浓度。（5）含油R447A混合物水平管管内流动沸腾换热研究结果表明润滑油可以提高流体传热系数,特别是以核态沸腾为主的低干度区。但在高干度时,传热系数反而降低。润滑油对R447A流动沸腾换热的影响可以总结为三个阶段:低干度时,POE润滑油与制冷剂互溶,润滑油的亲水基团能够增强传热表面润湿性,润滑油活性物质和添加剂能够增加气化核心,提高发泡效率,促进核态沸腾换热。润滑油使工作液表面张力增大、润湿性增强,加速了环状流形成而未出现相同干度下不含油时的分层流,环状流使液膜变薄,有利于换热。随着干度的增加,混合物的局部油浓度提高,制冷剂与润滑油发生相分离,分离出的部分润滑油会附着于传热表面成为热阻,溶于制冷剂的润滑油使液相工质表面力、粘度进一步增大,使得制冷剂气泡体积变小,而且气液界面处高表面力的含油液相阻碍了气泡的聚合,也增加了对流蒸发气液界面的蒸发阻力,不利于对流蒸发换热,但蒸汽加速作用和润滑油的发泡仍起到积极的作用,含油R447A的传热系数随着干度的增加而增长,但比无油R447A的增长趋势要慢很多。高干度时,混合物液相局部润滑油比例急速上升,而且油与制冷剂再次相溶,混合物液相粘度、表面张力快速提高,核态沸腾受到抑制,气泡在液膜层中流动,不易与主流气相汇合,此时对流蒸发换热气液界面的油浓度梯度区增大,产生的质扩散阻力增强,对流蒸发换热受到抑制,流体传热特性降低。
彭子哲[8]（2020）在《电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热与压降特性研究》文中研究说明随着科技的发展,传统微细通道越来越无法满足高度集成器件系统的散热需求。本文通过激光打孔技术制得具有人工孔穴表面的微细通道,研究电场作用下人工孔穴表面微细通道内R141b流动沸腾传热与压降特性,为电子芯片等新型领域的集成散热提供参考。研究内容主要为:（1）采用不同的微细通道底部人工孔穴布置方案,在外部施加直流电场的试验平台进行电场作用下人工孔穴表面微细通道内R141b流动沸腾传热试验。结果表明:电场对人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热具有明显的强化作用,其电场强化因子EEF在1.03～1.99之间,人工孔穴表面微细通道的电场强化因子比相同条件下的普通光滑微细通道更高。电场对流动沸腾传热的强化作用随入口过冷度、质量流率的增大而增大,随热流密度的增大而减小,出口热力平衡干度过大会降低电场的强化效果,导致平均饱和沸腾传热系数下降。此外,人工孔穴结构参数对电场的强化流动沸腾传热作用也有一定影响。（2）通过高速摄像仪进行可视化分析,并采用COMSOL软件进行数值模拟,研究电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热强化机理。同一电压下人工孔穴表面微细通道内汽泡数量较无电场下的提升幅度比普通光滑表面微细通道更高,人工孔穴表面微细通道内受限汽泡的当量直径更小,人工孔穴延长了电场强化有效热流密度区间长度,电场对人工孔穴表面微细通道内沸腾传热的强化作用更明显。（3）对R141b在施加电场时的人工孔穴表面微细通道内流动沸腾压降特性进行试验研究。在本文试验条件下,电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾总压降、两相流压降、单位长度两相摩擦压降比无电场时最大分别提升19.5%、38.4%、19.1%;对压降的时域特性进行研究,发现电场增大了人工孔穴表面微细通道内的压降不稳定性,但与普通光滑表面微细通道相比,无论有无电场,人工孔穴表面微细通道内的压降标准差均有所下降。
张超勇[9]（2020）在《电场与声场协同强化微细通道传热及压降特性研究》文中研究说明微细通道具有体积小、换热效率高、工质需求量少的优点,在解决小尺寸、大热通量的散热问题上具有广阔的应用前景。为获得传热性能更好的微细通道换热设备,将电场与声场两种主动强化传热技术引入到微细通道中,研究单一物理场和混合物理场协同作用下微细通道内R141b流动沸腾传热与压降特性,主要研究内容如下:（1）实验研究单独电场、声场作用下微细通道内R141b流动沸腾传热特性。发现在电场作用下传热系数随着电压的增大而增大,电压为800V时的传热系数提高57%;在声场作用下的传热系数与声场布置方式有关,布置出口超声波、进口超声波以及进出口超声波的强化传热效果依次增强,进出口同时施加超声波时的传热系数提高75%。（2）实验研究电场与声场协同作用下微细通道内R141b流动沸腾传热特性。对电压与声场频率协同、电压与声场功率协同以及电压与声场进出口协同三种情况进行了讨论。研究发现电场与声场协同作用下的强化传热效果显着增强,电场与声场协同作用的强化因子最大可以达到2.24。（3）利用COMSOL软件模拟通道内气泡周围电场与声场的分布情况,结合高速摄像仪发现,在电场与声场协同作用下,通道内的气泡数量有所增多,声场产生的微型气泡逐步成长为小气泡后被压迫在换热壁面上抖动,对于受限气泡也有类似的运动规律,气泡行为变化促使固有弯月面区向薄液膜区转变,提升了微细通道沸腾传热能力。（4）实验研究单独电场、单独声场和电场与声场协同作用下的流动沸腾压降特性。结果表明,在电场与声场协同作用下的总压降增大了15.8%,单位长度两相摩擦压降会随着电场强度与声场强度的增大有所增大,协同作用下的两相压降大于单一物理场的两相压降。此外,电场与声场的作用使得通道内的气泡运动更加复杂剧烈,加剧了通道内的不稳定性。
罗小平,彭子哲,李海燕[10]（2019）在《微细通道内表面活性剂对Al2O3/R141b流动沸腾传热的影响》文中提出为了探究微细通道内表面活性剂对纳米流体制冷剂Al2O3/R141b流动沸腾传热的影响,采用二步法制备了添加0.2%（质量分数,余同）SDBS、0.3%SDBS、0.3%CTAB、0.4%CTAB、0.1%Span80、0.2%Span80的改性纳米流体制冷剂与0.1%Al2O3/R141b纯纳米流体制冷剂共7种实验工质.设计系统压力为170 kPa、热流密度为9.4～33.5 kW/m2、质量流率为219.9～439.8 kg/（m2·s）,在高、宽分别为2.0、1.0 mm的矩形截面微细通道内进行流动沸腾传热实验.研究结果表明:表面活性剂对纳米流体制冷剂饱和沸腾区的流动沸腾传热系数影响十分显着;在选用的热流密度及质量流率范围内,采用前述6种添加了表面活性剂的纳米流体制冷剂时,饱和沸腾区平均传热系数较采用纯纳米流体制冷剂时分别提升27.7%、17.9%、13.8%、8.9%、7.9%、5.3%;表面活性剂强化因子SEF随质量流率的变化规律不明显,在同一质量流率下SEF随着热流密度的增大而减小,其中阴离子型表面活性剂SDBS对纳米流体流动沸腾传热的效果最好,阳离子型表面活性剂CTAB次之,非离子型表面活性剂Span80最差.
二、Enhancement of Flow Boiling Heat Transfer with Surfactant（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Enhancement of Flow Boiling Heat Transfer with Surfactant（论文提纲范文）
（1）铝平面微观结构化处理及石墨烯纳米流体沸腾传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 石墨烯的制备方法 |
| 1.2.1 通过石墨材料制备石墨烯的方法 |
| 1.2.2 通过化学反应制备石墨烯的方法 |
| 1.3 强化沸腾传热的机理和研究现状 |
| 1.3.1 沸腾传热过程和研究现状 |
| 1.3.2 池沸腾强化传热机理 |
| 1.3.3 纳米流体制备方法和研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 微观结构表面强化传热原理及实验平台设计 |
| 2.1 微观结构表面强化传热原理 |
| 2.2 池沸腾实验系统 |
| 2.2.1 沸腾池装置 |
| 2.2.2 数据采集系统 |
| 2.2.3 可视化系统 |
| 2.3 沸腾池装置实验平台设计及数据采集原理 |
| 2.3.1 沸腾池实验平台设计 |
| 2.3.2 沸腾池数据采集原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铝平面微观结构传热性能的研究 |
| 3.1 类石墨烯微观结构的制备 |
| 3.1.1 加热壁面镀铜预处理 |
| 3.1.2 类石墨烯微观传热表面制备过程 |
| 3.2 类石墨烯微观传热表面表征 |
| 3.3 类石墨烯微观结构对池沸腾强化传热性能的影响 |
| 3.3.1 类石墨烯加热壁面传热性能测试实验步骤 |
| 3.3.2 实验测试结果计算与分析 |
| 3.4 汽泡动力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 石墨烯纳米流体的传热性能研究 |
| 4.1 实验工质的制备 |
| 4.2 石墨烯纳米流体稳定性分析 |
| 4.3 石墨烯纳米流体对传热性能的影响 |
| 4.4 不同碳材料纳米流体对传热性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（2）磁场对水的表面张力及其沸腾特性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 强化沸腾换热研究现状 |
| 1.2.1 水基表面活性剂溶液研究 |
| 1.2.2 纳米流体研究 |
| 1.2.3 磁化水的物性及其沸腾换热特性研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 现有研究存在的问题 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第2章 表面张力及表面张力系数 |
| 2.1 表面张力与表面张力系数 |
| 2.1.1 表面张力系数 |
| 2.1.2 表面张力的影响因素 |
| 2.2 表面张力的测定方法 |
| 2.2.1 毛细管上升法 |
| 2.2.2 吊片法 |
| 2.2.3 悬滴法 |
| 2.2.4 滴体积法 |
| 2.2.5 最大气泡压力法 |
| 2.2.6 差分最大气泡压力法 |
| 2.2.7 本文所使用的的白金板法 |
| 2.3 表面张力的数值计算方法 |
| 2.3.1 SPH方法 |
| 2.3.2 CSF模型求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 磁场对水的表面张力系数的影响 |
| 3.1 基本实验装置及实验条件设置 |
| 3.2 磁化时长对表面张力系数的影响 |
| 3.3 磁场强度对表面张力系数的影响 |
| 3.4 不同磁化条件下磁化水的记忆效应 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 磁化水壁面池沸腾特性研究 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 不同热流密度下磁化水的沸腾气泡特性 |
| 4.3 不同磁化水的沸腾特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁化水底面池沸腾特性研究 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.2 磁化水在圆形加热膜上的沸腾 |
| 5.3 磁化水在矩形加热膜上的沸腾 |
| 5.4 磁化水在纺锤形加热膜上的沸腾 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）歧管式微通道内气液流动沸腾换热的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 歧管式微通道换热研究进展 |
| 1.2.1 歧管式微通道热沉简介 |
| 1.2.2 MMC单相流实验研究 |
| 1.2.3 MMC单相流数值研究 |
| 1.2.4 MMC流动沸腾实验研究 |
| 1.2.5 MMC流动沸腾数值研究 |
| 1.2.6 研究中的不足与启示 |
| 1.3 本文的研究目标与章节内容安排 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 章节内容安排 |
| 2.流动沸腾数值模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VOF方法 |
| 2.2.1 简介 |
| 2.2.2 基本控制方程 |
| 2.2.3 表面张力 |
| 2.2.4 S-CLSVOF相界面捕捉方法 |
| 2.2.5 模型验证 |
| 2.3 气液相变模型 |
| 2.3.1 简介 |
| 2.3.2 Lee模型 |
| 2.3.3 Schrage模型 |
| 2.3.4 Rattner&Garimella模型 |
| 2.3.5 模型验证 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 流固热耦合 |
| 2.6 小结 |
| 3.矩形截面微通道内饱和流动沸腾机理的数值研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 矩形微通道内壁面附着单气泡生长 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 单气泡生长换热特性 |
| 3.2.3 雷诺数、接触角与表面张力的影响 |
| 3.2.4 加热面双气泡合并的影响 |
| 3.3 不同宽高比矩形微通道内环形流动沸腾 |
| 3.3.1 数值模型 |
| 3.3.2 液膜厚度分布规律 |
| 3.3.3 环形流动沸腾换热特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.微通道结构对歧管式微通道热沉沸腾换热的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模型 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 MMC的单相流验证 |
| 4.2.3 MMC的两相流验证 |
| 4.2.4 算例设置 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 微通道宽度 w_c和微通道翅片厚度 w_f的影响 |
| 4.3.2 进出口宽度比γ的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.歧管类型对歧管式微通道热沉换热性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值模型 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 计算域设置 |
| 5.2.3 网格无关性检验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单相流流量分配 |
| 5.3.2 两相流型分布 |
| 5.3.3 沸腾换热特性 |
| 5.3.4 压降分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.歧管式微通道热沉过冷流动沸腾的可视化实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验系统与数据处理方法介绍 |
| 6.2.1 实验系统介绍 |
| 6.2.2 歧管式微通道测试模块 |
| 6.2.3 实验操作方法 |
| 6.2.4 数据处理 |
| 6.2.5 不确定度分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 歧管式微通道单相流动换热与压降验证 |
| 6.3.2 沸腾曲线 |
| 6.3.3 换热系数变化规律 |
| 6.3.4 压降特性 |
| 6.3.5 流型分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介及在学期间发表的学术论文 |
（4）超声波对微细通道内纳米制冷剂流动沸腾传热影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试验装置和方法 |
| 1.1 试验系统 |
| 1.2 试验方法 |
| 1.2.1 纳米制冷剂配制 |
| 1.2.2 热损失预试验 |
| 1.2.3 试验数据处理 |
| 1.2.4 数值模型 |
| 2 试验结果与分析 |
| 2.1 有无超声作用下不同质量分数纳米流体传热 |
| 2.2 微细通道内汽液界面声压分布 |
| 2.3 超声强化因子对比分析 |
| 3 结论 |
（5）纳米流体强化沸腾换热机制的分子动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 纳米流体池沸腾换热特性的研究 |
| 1.2.2 纳米流体流动沸腾换热特性的研究 |
| 1.2.3 纳米流体和纯流体沸腾的MD研究 |
| 1.2.4 纳米流体沸腾换热在内燃机中的应用 |
| 1.3 现有研究中存在的问题和不足 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 2 分子动力学模拟方法及模拟前期准备 |
| 2.1 MD模拟的基本原理 |
| 2.1.1 势函数 |
| 2.1.2 系综原理 |
| 2.1.3 控温方法 |
| 2.1.4 初始条件与边界条件 |
| 2.1.5 运动方程及数值求解方法 |
| 2.2 本文所需数据的统计方法 |
| 2.3 MD模拟的相关软件 |
| 2.4 模拟前期准备工作 |
| 2.4.1 MD模拟的可行性验证 |
| 2.4.2 MD模拟下的沸腾模式 |
| 2.4.3 模拟基础液的选择 |
| 2.4.4 模拟原子数的确定 |
| 2.4.5 爆炸沸腾开始时间t_(OB)的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 悬浮纳米颗粒影响沸腾换热特性的MD研究 |
| 3.1 悬浮纳米颗粒的计算模型 |
| 3.1.1 远壁和近壁纳米颗粒模拟模型 |
| 3.1.2 势函数及其参数 |
| 3.1.3 模拟过程 |
| 3.2 光滑表面上纳米流体的沸腾行为 |
| 3.2.1 远壁和近壁纳米颗粒对爆炸沸腾的影响 |
| 3.2.2 远壁和近壁纳米颗粒对蒸发的影响 |
| 3.2.3 加热温度对沸腾换热的影响 |
| 3.2.4 纳米颗粒种类对沸腾换热的影响 |
| 3.2.5 纳米颗粒粒径对沸腾换热的影响 |
| 3.2.6 纳米颗粒体积浓度对沸腾换热的影响 |
| 3.3 非平表面上纳米流体的沸腾行为 |
| 3.4 悬浮纳米颗粒强化沸腾换热的机理分析 |
| 3.4.1 流体微观结构的变化 |
| 3.4.2 纳米颗粒表面液体吸附层 |
| 3.4.3 悬浮纳米颗粒的运动状态 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 壁面沉积纳米颗粒影响沸腾换热特性的MD研究 |
| 4.1 壁面沉积纳米颗粒对接触角的影响 |
| 4.1.1 模拟模型 |
| 4.1.2 模拟算例 |
| 4.1.3 势函数及其参数 |
| 4.1.4 模拟过程 |
| 4.1.5 沉积纳米颗粒对液滴接触角的影响 |
| 4.2 壁面沉积纳米颗粒对沸腾换热的影响 |
| 4.2.1 模拟模型 |
| 4.2.2 势函数及其参数 |
| 4.2.3 模拟过程 |
| 4.2.4 沉积纳米颗粒对爆炸沸腾的影响 |
| 4.2.5 沉积纳米颗粒对蒸发的影响 |
| 4.3 壁面沉积纳米颗粒强化沸腾换热的机理分析 |
| 4.4 沉积纳米颗粒润湿性对沸腾换热的影响 |
| 4.5 沉积纳米颗粒影响沸腾换热规律的探讨 |
| 4.5.1 沉积颗粒粒径对沸腾换热的影响 |
| 4.5.2 沉积颗粒种类对沸腾换热的影响 |
| 4.5.3 颗粒沉积密度对沸腾换热的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纳米流体沸腾换热特性的MD研究 |
| 5.1 纳米流体的饱和池沸腾 |
| 5.1.1 饱和池沸腾模型 |
| 5.1.2 势函数及其参数 |
| 5.1.3 模拟过程 |
| 5.1.4 加热温度对池沸腾换热的影响 |
| 5.2 纳米流体的饱和流动沸腾 |
| 5.2.1 饱和流动沸腾模型 |
| 5.2.2 势函数及其参数 |
| 5.2.3 模拟过程 |
| 5.2.4 流速对纳米颗粒沉积特性的影响 |
| 5.2.5 纳米流体流动沸腾和池沸腾的对比 |
| 5.2.6 流速和加热温度对流动沸腾换热的影响 |
| 5.3 纳米流体的过冷流动沸腾 |
| 5.3.1 过冷流动沸腾模型 |
| 5.3.2 势函数及其参数 |
| 5.3.3 模拟过程 |
| 5.3.4 模型准确性验证 |
| 5.3.5 加热温度对过冷流动沸腾换热的影响 |
| 5.4 纳米流体强化沸腾换热的机理分析 |
| 5.4.1 池沸腾和流动沸腾中纳米流体强化换热的共同机制 |
| 5.4.2 流动沸腾中纳米流体强化换热的额外机制 |
| 5.5 纳米流体强化沸腾换热在内燃机冷却水腔应用的可行性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）全氟烷基型表面活性剂水溶液池沸腾换热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 强化核态沸腾换热途径 |
| 1.2.2 池沸腾换热研究现状 |
| 1.2.3 表面活性剂强化换热研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 池沸腾换热理论基础 |
| 2.1 沸腾基本理论 |
| 2.1.1 成核理论 |
| 2.1.2 汽泡动力学 |
| 2.2 沸腾换热模型 |
| 2.3 表面活性剂对池沸腾换热的影响 |
| 2.3.1 表面活性剂溶液的吸附特性 |
| 2.3.2 表面活性剂对汽泡行为的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 表面活性剂水溶液界面性质研究 |
| 3.1 表面活性剂物理化学性质 |
| 3.2 表面张力 |
| 3.2.1 静态表面张力 |
| 3.2.2 动态表面张力 |
| 3.3 接触角 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 表面活性剂水溶液池沸腾换热研究 |
| 4.1 池沸腾实验 |
| 4.1.1 实验目的及方案设计 |
| 4.1.2 实验系统及步骤 |
| 4.1.3 实验数据处理 |
| 4.1.4 不确定度分析 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 汽泡行为 |
| 4.2.2 换热特性 |
| 4.3 沸腾换热模型 |
| 4.3.1 换热系数模型 |
| 4.3.2 临界热流密度模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（7）润滑油对三元非共沸混合工质R447A水平管管内流动沸腾传热特性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 制冷剂使用对环境影响 |
| 1.2 不含油制冷剂沸腾传热研究现状 |
| 1.3 含油制冷剂沸腾传热研究现状 |
| 1.4 流动沸腾预测模型总结 |
| 1.5 摩擦压降模型 |
| 1.5.1 单相流管内摩擦压降理论 |
| 1.5.2 两相摩擦压降 |
| 1.6 课题研究内容及目的 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 研究目的 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 制冷剂/润滑油混合物物性 |
| 2.1 三元非共沸工质R447A与POE润滑油 |
| 2.2 制冷剂与润滑油混合物热物性模型 |
| 2.2.1 润滑油热物性模型 |
| 2.2.2 R410A/润滑油混合物热物性 |
| 2.3 油溶性实验 |
| 2.3.1 实验系统及实验操作 |
| 2.3.2 油溶性实验结果 |
| 2.3.3 R447A与润滑油油溶性模型 |
| 2.4 制冷剂/润滑油混合物粘度测试 |
| 2.4.1 振动弦法测定流体粘度的实验原理 |
| 2.4.2 流体粘度测试系统 |
| 2.4.3 实验步骤 |
| 2.4.4 实验测试结果 |
| 2.4.5 制冷剂/润滑油混合物粘度预测 |
| 2.5 润滑油对流体润湿性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 含油制冷剂池沸腾研究 |
| 3.1 核态沸腾过程描述 |
| 3.2 池沸腾实验测试系统 |
| 3.3 实验测试 |
| 3.4 池沸腾换热结果分析 |
| 3.4.1 不含油工质池沸腾换热结果分析 |
| 3.4.2 含油工质池沸腾换热结果分析 |
| 3.5 核态池沸腾发泡理论 |
| 3.5.1 非均匀成核理论 |
| 3.5.2 基于吉布斯自由能成核分析 |
| 3.5.3 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不含油工质流动沸腾换热研究 |
| 4.1 实验测试系统及测试原理 |
| 4.1.1 流动沸腾换热实验台概况 |
| 4.1.2 实验测试段 |
| 4.1.3 系统子循环以及构成设备 |
| 4.2 测试工质及数据处理 |
| 4.2.1 研究工质的确定 |
| 4.2.2 数据处理 |
| 4.3 测量误差分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 实验可靠性验证 |
| 4.4.2 纯质与混合工质传热对比 |
| 4.4.3 三元非共沸混合工质R447A传热分析 |
| 4.5 实验结果预测 |
| 4.6 非共沸混合工质流动沸腾传热预测模型开发 |
| 4.6.1 基于叠加型预测模型开发 |
| 4.6.2 考虑传质影响的非共沸混合工质传热模型开发 |
| 4.7 纯工质以及混合工质压降分析 |
| 4.7.1 压降实验数据分析 |
| 4.7.2 压降理论预测 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 含润滑油R447A非共沸混合物流动沸腾传热实验及理论研究 |
| 5.1 实验测试系统及测试原理 |
| 5.2 流体流型研究 |
| 5.3 含油R447A流动沸腾换热数据处理及测试工况 |
| 5.4 实验结果与讨论 |
| 5.4.1 无油与有油R447A流动沸腾传热系数比较 |
| 5.4.2 质量流速对R447A/润滑油流动沸腾换热影响 |
| 5.4.3 热流密度对R447A/润滑油流动沸腾传热的影响 |
| 5.4.4 油浓度对R447A/润滑油流动沸腾换热的影响 |
| 5.5 R447A/润滑油传热预测模型 |
| 5.6 R447A/润滑油混合物压降研究 |
| 5.6.1 实验结果分析 |
| 5.6.2 含油压降预测模型 |
| 5.7 熵产理论分析 |
| 5.7.1 不含油R447A流动沸腾换热过程熵产分析 |
| 5.7.2 油浓度对R447A流动沸腾换热熵产的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热与压降特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 微细通道流动沸腾传热及压降研究现状 |
| 1.3 表面结构强化沸腾传热研究现状 |
| 1.4 电场强化沸腾传热研究现状 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 电场与孔穴对沸腾传热的强化作用及方法 |
| 2.1 电场强化沸腾传热原理 |
| 2.2 孔穴强化沸腾传热原理 |
| 2.3 电极丝的布置 |
| 2.4 人工孔穴的布置 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微细通道流动沸腾装置与试验 |
| 3.1 试验系统及装置 |
| 3.1.1 注液装置与循环系统 |
| 3.1.2 加热与冷却系统 |
| 3.1.3 试验段 |
| 3.1.4 数据采集系统 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 试验前操作步骤 |
| 3.2.2 试验具体操作步骤 |
| 3.3 试验数据处理 |
| 3.3.1 质量流率的计算 |
| 3.3.2 热流密度的计算 |
| 3.3.3 热力平衡干度的计算 |
| 3.3.4 传热系数计算 |
| 3.3.5 压降计算 |
| 3.4 误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热特性研究 |
| 4.1 微细通道沿程传热特性 |
| 4.2 电场作用下人工孔穴表面微细通道饱和沸腾传热特性 |
| 4.2.1 施加电压 |
| 4.2.2 热流密度 |
| 4.2.3 入口过冷度 |
| 4.2.4 沸腾传热曲线 |
| 4.3 孔穴参数对饱和沸腾段传热特性的影响 |
| 4.3.1 孔穴直径 |
| 4.3.2 孔穴密度 |
| 4.4 电场作用下人工孔穴表面微细通道流动沸腾传热强化机理 |
| 4.4.1 微细通道流动沸腾区域可视化 |
| 4.4.2 电场作用下汽泡的力学分析 |
| 4.4.3 汽泡分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾压降特性研究 |
| 5.1 电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾压降特性 |
| 5.1.1 电场对压降的影响 |
| 5.1.2 入口过冷度和出口热力平衡干度对压降的影响 |
| 5.1.3 孔穴直径对压降的影响 |
| 5.1.4 孔穴密度对压降的影响 |
| 5.2 电场作用下人工孔穴表面微细通道内压降时域特性分析 |
| 5.2.1 电压对压降时域特性的影响 |
| 5.2.2 热流密度和质量流率的影响 |
| 5.2.3 入口过冷度和出口热力平衡干度的影响 |
| 5.2.4 孔穴结构参数的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究结论 |
| 本文研究特色与创新点 |
| 建议和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）电场与声场协同强化微细通道传热及压降特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景意义 |
| 1.2 电场强化传热研究 |
| 1.3 声场强化传热研究 |
| 1.4 复合强化传热研究 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 电场与声场强化传热及模拟分析 |
| 2.1 微细通道流动沸腾传热区域 |
| 2.2 电场强化传热原理 |
| 2.2.1 电场力对汽泡的作用 |
| 2.2.2 抽吸现象 |
| 2.3 Bjerknes力 |
| 2.3.1 主Bjerknes力 |
| 2.3.2 次Bjerknes力 |
| 2.4 电场与换能器布置方案 |
| 2.5 电场与声场在通道内的分布情况 |
| 2.5.1 电场分布模拟 |
| 2.5.2 声场分布模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 微细通道流动沸腾实验平台及实验方法 |
| 3.1 流动工质的选择 |
| 3.2 微细通道流动沸腾实验平台 |
| 3.2.1 实验系统 |
| 3.2.2 实验段 |
| 3.2.3 数据采集系统 |
| 3.3 实验工况与步骤 |
| 3.3.1 实验工况 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.4 数据处理及误差分析 |
| 3.4.1 传热数据处理 |
| 3.4.2 压降数据处理 |
| 3.4.3 误差分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 电场与声场协同作用下微细通道传热特性 |
| 4.1 单一物理场强化传热 |
| 4.1.1 电场作用下局部传热系数 |
| 4.1.2 声场作用下局部传热系数 |
| 4.2 电场与声场协同强化传热 |
| 4.2.1 电场与不同频率声场协同 |
| 4.2.2 电场与不同功率声场协同 |
| 4.2.3 电场与不同进出口声场协同 |
| 4.3 电场与声场协同可视化研究 |
| 4.3.1 单一物理场可视化 |
| 4.3.2 电场与声场协同可视化 |
| 4.4 电场与声场协同传热机理分析 |
| 4.4.1 气泡成核 |
| 4.4.2 气泡受力分析 |
| 4.4.3 受限气泡大小分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电场与声场协同作用下微细通道压降特性 |
| 5.1 单一物理场作用下压降特性 |
| 5.1.1 电场作用下的压降特性 |
| 5.1.2 声场作用下的压降特性 |
| 5.2 电场与声场协同作用下的压降特性 |
| 5.2.1 总压降 |
| 5.2.2 两相压降 |
| 5.2.3 单位长度两相摩擦压降 |
| 5.3 电场与声场协同作用下微细通道不稳定性 |
| 5.3.1 压降时域特性 |
| 5.3.2 压降频域特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究结论 |
| 本文研究特色与创新点 |
| 建议和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）微细通道内表面活性剂对Al2O3/R141b流动沸腾传热的影响（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 1.1 纳米流体配置 |
| 1.2 实验装置及步骤 |
| 2 实验数据处理与分析 |
| 2.1 流动沸腾热计算 |
| 2.2 表面活性剂强化因子的计算 |
| 2.3 实验误差分析 |
| 3 实验结果分析 |
| 3.1 传热系数分析 |
| 3.2 表面活性剂强化因子(SEF)分析 |
| 3.3 表面活性剂强化沸腾传热机理分析 |
| 4 结论 |
四、Enhancement of Flow Boiling Heat Transfer with Surfactant（论文参考文献）
- [1]铝平面微观结构化处理及石墨烯纳米流体沸腾传热特性研究[D]. 王高辉. 广西大学, 2021(12)
- [2]磁场对水的表面张力及其沸腾特性的影响研究[D]. 刘剑术. 山东大学, 2021(12)
- [3]歧管式微通道内气液流动沸腾换热的数值模拟与实验研究[D]. 骆洋. 浙江大学, 2021(01)
- [4]超声波对微细通道内纳米制冷剂流动沸腾传热影响[J]. 罗小平,喻葭,王文. 农业工程学报, 2020(19)
- [5]纳米流体强化沸腾换热机制的分子动力学研究[D]. 尹训彦. 大连理工大学, 2020
- [6]全氟烷基型表面活性剂水溶液池沸腾换热研究[D]. 龚志明. 北京建筑大学, 2020(08)
- [7]润滑油对三元非共沸混合工质R447A水平管管内流动沸腾传热特性影响研究[D]. 郭强. 天津大学, 2020(01)
- [8]电场作用下人工孔穴表面微细通道内流动沸腾传热与压降特性研究[D]. 彭子哲. 华南理工大学, 2020(02)
- [9]电场与声场协同强化微细通道传热及压降特性研究[D]. 张超勇. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]微细通道内表面活性剂对Al2O3/R141b流动沸腾传热的影响[J]. 罗小平,彭子哲,李海燕. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019(05)