垂直自然对流中的主动双相热传递增强
流体动力学
2025-08-11 v2
摘要
垂直自然对流（VC）由于浮力方向（垂直）与热传递方向（水平）的内在错位，往往难以满足高热传递需求。为此，我们对基于水的 VC 系统采用了一种新策略以增强热传递。通过向系统中加入总体积的 2% 低沸点液体（HFE-7000），并在 VC 单元顶部引入气液层，我们构建了一种由蒸发、循环和凝结双相气泡驱动的伪湍流自持状态。该系统在液体处于完整核沸腾状态时，实现了约 246% 的热传递增强，假设超饱和温度 T_{sup}≈6.4 K。利用�影图法和激光多普勒流动计（LDA）方法，我们验证了气泡和双相颗粒引起的湍动作增强了热流并改变了热传递温度场。
引用
@article{arxiv.2508.01262,
title = {Active biphasic heat transfer enhancement in vertical natural convection},
author = {Haoran Qi and Chaoben Zhao and Yaning Fan and Yihong Du and Varghese Mathai and Chao Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01262},
year = {2025}
}