微泡群强化汽化的高效蒸发器研究OA

提高蒸发器汽化效率对能源管理与强化传热至关重要。为探索高效蒸发方法,本研究提出一种通过主动通入微气泡群以强化工质汽化的新技术。实验采用以微孔泡沫钛网制成的微气泡发生器,通过改变操作模式(持续加热/无加热)、泡沫钛平均孔隙(2,5,10μm)及气体流量(1~15 NL/min)等条件,量化研究其对蒸发效果(出汽量、液体温降)的影响,并结合高速摄像对气泡动力学行为进行机理分析。结果表明,在无加热模式下,通入平均孔隙为10μm、流速为15 NL/min的微泡群时,温度降幅达30℃,对应出汽量达到未通气泡时的38倍;在持续加热模式下,相同参数的微泡群使温度下降约15℃,出汽量提升至未通气泡时的1.7倍。机理研究表明,微气泡群的引入大幅增加了气液相变界面面积,其上升过程带来的扰动及内部不可凝气体对蒸汽分压的改变,共同加速了界面处的汽化过程,从而实现蒸发效率的提升。该方法无需外场作用或表面改性,操作简便,为强化蒸发提供了新途径。