柔性震荡表面强化沸腾实验研究OA

强化沸腾传热对设备热管理性能具有关键作用.传统冷却方式换热效率较低,难以满足高热流密度电子器件的热管理要求.本文提出一种压电陶瓷驱动柔性表面震荡强化沸腾传热的新方法,并基于100 Hz典型振动工况开展了饱和池沸腾实验研究.实验结果表明,相较无振动工况,当压电陶瓷振动频率f=100 Hz时,传热系数提升28.52%,气泡脱离直径减小44.33%.发现振动与热流密度的耦合作用对气泡脱离机制存在不同的控制规律.在低热流密度下,气泡脱离主要由浮力主导,振动仅作为微弱扰动;而在高热流密度下,振动引发的惯性力使接触线滞后效应放大,导致气泡脱离的动力学失稳,从而促进气泡快速脱离.说明了柔性板的运动状态对气泡脱离过程的控制机理:柔性板反弹阶段借助惯性力推动气泡脱离,下降阶段则通过强化液体补给与气液颈部剪切作用,进一步加速气泡脱离.该研究为气泡脱离过程的调控提供了新思路,并为柔性震荡表面强化沸腾传热实验系统的设计与优化提供了理论参考.