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微细通道纳米制冷剂压降波动特性研究被引量：1: 2016年; 为探究热流密度、质量通量和入口过冷度对微细通道流动沸腾压降波动特性的影响,以质量分数为0.8%的纳米制冷剂Al_2O_3-R141b及纯制冷剂R141b为工质在水力直径为1.33 mm的矩形微细通道内进行了流动沸腾实验。结果表明:热流密度从18.2 k W/m2增加到25.4 k W/m^2时,工质进出口压降波动更为剧烈;较大质量通量和较高入口过冷度一定程度上可以使压降波动更平缓;与纯制冷剂相比,质量分数为0.8%的纳米制冷剂Al_2O_3-R141b的压降波动较为平缓,其压降标准差最大降低了18%。; 张霖罗小平; 关键词：微细通道纳米制冷剂

壁面润湿性对微细通道内R141b流动沸腾不稳定性的影响被引量：4: 2019年; 为了探究壁面润湿性对制冷剂R141b流动沸腾不稳定性的影响,设计微细通道流动沸腾实验平台,制备3种不同润湿性的矩形微细通道,其壁面接触角分别为62.3°、接近0°和158.7°。以R141b为实验工质,在截面宽×高为1mm×2mm的矩形微细通道内进行流动沸腾换热实验,研究了沿程测点压力波动情况以及影响进出口总压降波动的因素,最后对总压降波动信号进行Hurst指数分析,结果表明:微细通道沿程测点波动方差最大的位置正处于沸腾起始点(ONB)附近,热流密度的减小以及质量通量的增大均会使沸腾起始点推后;进出口总压降波动受热流密度、质量通量和壁面润湿性的影响,相同工况下,热流密度增大和质量通量的减小都会引起系统不稳定性增强,超疏水表面微细通道的总压降波动方差均比其他两种表面的大,是波动方差最小的超亲水表面的1.35～1.84倍;利用Hurst指数分析,表明系统具有混沌现象,超疏水表面微细通道的Hurst指数最大,表现出更强烈的不稳定性。; 罗小平廖政标周建阳张霖; 关键词：微细通道润湿性 HURST指数

微细通道纳米制冷剂流动沸腾阻力特性被引量：2: 2016年; 分别以质量分数为0.2%、0.5%和0.8%的Al2O3-R141b纳米制冷剂和纯制冷剂R141b为工质,在水力直径为1333μm的矩形微细通道内进行了流动沸腾实验,分析了纳米颗粒浓度对工质两相摩擦压降的影响,对比了实验前后换热壁面的表面能。研究结果表明:实验工况相同时,质量分数为0.2%、0.5%和0.8%的纳米制冷剂的两相摩擦压降均比纯制冷剂低,降低的最大幅度分别约为11.6%、14.8%和19.2%;实验后纳米颗粒在换热壁面附着,使壁面表面能增大,质量分数为0.2%、0.5%和0.8%的纳米制冷剂实验后换热壁面表面能比实验前分别增大了1.26倍、1.44倍和1.91倍,减小了换热表面的粗糙度和提高其润湿性,使得工质两相摩擦压降减小;根据实验值与模型预测值的对比情况,对Qu-Mudawar模型进行修正,拟合得到的关联式能很好预测实验值,平均绝对误差为9.78%。; 罗小平张霖刘波; 关键词：微细通道纳米制冷剂表面能

极端润湿性微细通道内R141b的流动沸腾压降特性被引量：2: 2018年; 以制冷剂R141b为实验工质,在截面尺寸为1 mm×2 mm,壁面接触角分别为67°、0°和156°的普通亲水、超亲水及超疏水矩形微细通道进行流动沸腾实验,并对3种表面微细通道沿程测点压力进行对比,分析极端润湿性(超亲水和超疏水)微细通道内R141b的流动沸腾压降特性.研究结果表明:极端润湿性微细通道内各压降分量比例和普通亲水微细通道大致相同,单位长度两相摩擦压降均随着质量通量、入口温度和热流密度的增大而增大;超疏水表面微细通道进出口总压降最大,是超亲水表面的1.08～1.17倍,且在单相流动区域内的沿程测点压力曲线斜率最小,两相流动区域内的沿程测点压力曲线斜率最大;引入壁面表面能参数λ_s对Qu-Mudawar模型进行修正,能更好地预测实验值,平均绝对误差为10.7%.; 罗小平廖政标周建阳王文张霖; 关键词：微细通道

基于不同润湿性微细通道过冷沸腾起始点(ONB)的实验研究被引量：5: 2018年; 为了研究微细通道壁面润湿性对过冷沸腾起始点(ONB)的影响,采用Cu Cl_2溶液刻蚀普通光滑表面微细通道得到超亲水表面微细通道,再用氟硅烷溶液修饰超亲水表面微细通道得到超疏水表面微细通道。以R141b为实验工质,在压力为170k Pa、质量流率302.7~417.2kg/(m^2·s)、热流密度2.17~29.9k W/m^2的工况下进行流动沸腾实验。结果表明:超疏水表面微细通道ONB点的过热度最低,普通光滑表面微细通道达到ONB点所需过热度最高;随着热流密度的增大,距离出口最近的测点最先开始沸腾,达到ONB点所需过热度也为最小;随着质量流率的增大,ONB点的过热度逐渐增大。本文选取了7种典型的ONB点处壁面过热度预测公式,将实验值与公式预测值进行对比,发现HSU模型的预测效果最好,对光滑/超亲水/超疏水表面微细通道ONB过热度预测平均绝对误差(MAE)值分别为13.1%、20.8%和21.5%。为了更好地预测具有特殊润湿性表面的ONB过热度,引入表面能参数对HSU模型进行修正,预测精度大大提高。; 罗小平王文廖政标郭峰吴迪张霖; 关键词：微细通道

微通道内浓度对纳米制冷剂流动沸腾压降波动的影响: 2017年; 为探究浓度对纳米制冷剂流动沸腾压降及其波动的影响,使用Al_2O_3纳米颗粒,采用Span-80作为分散剂,并通过超声波振荡技术分别制备出质量分数为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的Al_2O_3/R141b纳米制冷剂。设计系统压力为175.8k Pa,进行纳米制冷剂在水力直径为1.33mm矩形微通道内的流动沸腾实验。结果表明:纳米粒子浓度对纳米制冷剂流动沸腾压降及其波动的影响十分显著,实验工况下,0.1%、0.2%、0.3%、0.4%纳米流体的压降平均值比纯制冷剂分别平均降低了9.4%、20.1%、23.2%、36%,压降标准差分别平均降低了8.0%、22.7%、28.6%、33.9%,说明纳米粒子浓度越高,压降越小,波动越平缓。通过对实验后的槽道进行扫描电镜分析及表面静态接触角的测量,发现纳米粒子在槽道表面发生了沉积,浓度越大,沉积作用越明显,表面接触角越小。证明了纳米制冷剂流动沸腾压降随浓度升高而降低、压降波动随浓度升高而更加平缓的原因是:高浓度的纳米流体在微通道壁面的沉积更多,减小了壁面的粗糙度而增大了壁面的润湿性。; 罗小平郭峰谢鸣宇张霖; 关键词：微通道

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张霖