竖直开放式毛细微槽群内的流动与复合相变强化换热研究

本研究在实验方面采用高速摄像、CCD和宽视场体视显微技术进行沸腾情形下竖直开放式毛细微槽群内汽泡动力学行为和干涸特性的可视化实验研究；利用Micro-PIV粒子图像测速技术进行微槽内三维流场测量；利用薄液膜厚度测量仪进行微槽内蒸发薄液膜界面形状的测量；利用薄膜电阻加热，并同时用其进行微槽壁面温度的测量，采用传热逆问题解析，进而推测出液膜温度分布。在理论方面，提出微气泡在开放式竖直毛细微槽内生长与迸裂的理论模型；建立开放式竖直毛细微槽群内的流动和蒸发与沸腾复合相变强化换热理论模型，进行微汽泡动力学、流场以及温度场的数值模拟。从学术上揭示沸腾情形下竖直开放式毛细微槽群内干涸、流动特性以及薄液膜高强度蒸发和厚液膜核态沸腾的复合相变强化换热具体机理，为大功率激光器、高性能计算机、空间、电力等领域里的散热问题提出对应的能承受高负荷的相变微冷与热控制元件的结构与参数设计原则，具有重要的工程应用意义。