关键词:
池沸腾传热
电化学表面改性
临界热流密度
汽泡动态特性
摘要:
电化学表面处理一直以来都是池沸腾传热强化领域的一种重要的表面改性方法。然而,在光滑表面通过不断沉积生长枝晶结构的同时,结构底层会形成不必要的堆积层,从而增加了底层的热阻,不利于表面沸腾传热系数(HTC)的提升。因此,本文通过结合电化学表面处理手段中的电化学腐蚀与电化学沉积两方面的工艺,制备了“电腐蚀+沉积”表面,来探究经预先腐蚀处理后的表面与直接沉积表面沉积形貌及沸腾传热性能的差异。SEM图像表明,相较于在未处理铜板上直接进行沉积的表面,“电腐蚀+沉积”表面具有更长的枝晶结构、更深的孔结构及较少的底层堆积,结构的整体粗糙度更大。稳态池沸腾实验结果表明,在未处理铜板上直接进行电沉积的表面,其临界热流密度值较未处理铜板提升141%,而“电腐蚀+沉积”表面的临界热流密度值相较于未处理铜板提升了193%,并且其整体的沸腾曲线相较于直接沉积表面左移。对表面沸腾过程中汽泡行为的观测及表面铺展速率测试结果表明,“电腐蚀+沉积”表面具有更强的回液能力,能更好地促进表面气泡的脱离过程。