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电场中利用导电-绝缘微腔表面增强沸腾传热:格子 Boltzmann 研究

流体动力学 2023-10-18 v2

摘要

电场作用下微腔表面上的场陷阱效应不利于沸腾传热。本数值研究发现,在电场中使用导电-绝缘微腔表面可消除场陷阱效应,使临界热通量提高 200% 以上。进一步探究了加热表面上的气泡行为与传热机制。结果表明,在电场作用下,导电与绝缘表面交界处可产生较大的电力,驱动腔内气泡快速脱离加热表面并避免蒸汽块的形成。随着电场强度增大,接触线产生钉扎,利于加热表面上形成多条连续开放的汽液分离路径,从而显著增强沸腾传热性能。最后,提出了一个修正关联式用于预测非均匀电场下的临界热通量。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.15526,
  title  = {Enhanced boiling heat transfer using conducting-insulating microcavity surfaces in an electric field: A lattice Boltzmann study},
  author = {Fanming Cai and Zhaomiao Liu and Nan Zheng and Yan Pang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15526},
  year   = {2023}
}