亲疏水性对泡沫金属池沸腾换热特性的影响

作     者：林石泉 赵雅鑫 吕中原 赖展程 胡海涛 LIN Shiquan;ZHAO Yaxin;LYU Zhongyuan;LAI Zhancheng;HU Haitao

作者机构：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院上海201210 上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2021年第72卷第S01期

页      面：295-301页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51976115) 上海市科技创新行动计划项目(19142203000) 

主　　题：泡沫金属 亲水性 疏水性 池沸腾 传热 

摘      要：随着航空飞机和航天器不断向高性能发展,热控制系统的紧凑性和散热效率亟需提高。泡沫金属具有超大的比表面积和高热导率,在航空航天热控制领域具有良好的应用前景。对亲水性和疏水改性泡沫金属内的池沸腾换热特性进行了试验研究,并与未改性泡沫金属进行对比,得出了亲疏水性对不同孔密度和孔隙率泡沫金属池沸腾换热特性的影响规律。测试样件为泡沫铜,孔密度为5、20和40 PPI,孔隙率为85%和95%。结果表明,疏水改性可使泡沫金属内池沸腾的起始过热度降低20%~30%;疏水改性泡沫金属和亲水改性泡沫金属分别在低热通量(q4×10^(5)W/m^(2))和高热通量(q≥4×10^(5)W/m^(2))条件下具有最佳的沸腾换热性能;表面改性对于低孔隙率泡沫金属内池沸腾强化换热效果更加显著,且亲水改性的强化效果优于疏水改性。