47102

Автор(ы): 

Автор(ов): 

3

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Nanoparticle coating of a microchannel surface is an effective method for increasing the critical heat flux

ISBN/ISSN: 

0040-6015

Наименование источника: 

  • Thermal Engineering

Обозначение и номер тома: 

Vol. 64, Iss. 4

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • Pleiades Publishing, Ltd.

Год издания: 

2017

Страницы: 

72-79 301-306
Аннотация
Приведены результаты исследования кипения воды в одиночном микроканале высотой 0.2 мм, шириной 3 мм и длиной 13.7 мм с технически гладкой поверхностью нагрева и с покрытием из наночастиц оксида алюминия. Дано описание методики исследования и экспериментальной установки. Верхняя стенка микроканала выполнена из стекла, что позволяет проводить видеосъемку в отраженном свете. Покрытие из наночастиц Al2O3 на поверхности нагрева наносится до начала экспериментов с помощью метода, разработанного авторами работы. В экспериментах получены данные по теплоотдаче, а также по истинному объемному паросодержанию и его пульсациям при пузырьковом и переходном режимах кипения в микроканале. Установлены зависимости тепловой нагрузки от температуры стенки микроканала с технически гладкой поверхностью и покрытием из наночастиц Al2O3 при различных массовых скоростях потока. Обнаружено, что кризис теплоотдачи в микроканале с покрытием из наночастиц возникает при существенно более высоком значении тепловой нагрузки, чем в канале без покрытия. Согласно полученным авторами данным покрытие из наночастиц приводит также к росту теплоотдачи в области переходного кипения. При обработке данных, полученных с помощью скоростной видеосъемки, обнаружены пульсации истинного объемного паросодержания, которые позволяют описать режимы течения двухфазного потока при кипении в микроканале. Установлено, что при определенных условиях в микроканале возникает обратный поток, выдвигается гипотеза о причинах его возникновения. На основании данных видеосъемки определена зависимость истинного объемного паросодержания от балансового паросодержания для микроканала с покрытием из наночастиц и без него. Для описания полученных в настоящей работе экспериментальных данных по истинному объемному паросодержанию при кипении в микроканале без покрытия предложена эмпирическая формула. В экспериментах было установлено, что в области резкого роста ϕ(х) паросодержание при кипении в микроканале с покрытием из наночастиц выше, чем при кипении в микроканале без покрытия (где ϕ, х – истинное и расходное паросодержание).

Библиографическая ссылка: 

Шустов М.В., Кузма-Кичта Ю.А., Лавриков А.В. Nanoparticle coating of a microchannel surface is an effective method for increasing the critical heat flux / Thermal Engineering. М.: Pleiades Publishing, Ltd., 2017. Vol. 64, Iss. 4. С. 72-79 301-306.