氧化石墨烯表面的饱和池沸腾强化传热实验

编号：NMJS07412

篇名：氧化石墨烯表面的饱和池沸腾强化传热实验

作者：毛兰 周文斌 胡学功 何雨 张桂英 单龙

关键词： 纳米结构 池沸腾 汽泡 相变 可视化 传热

机构： 中国科学院工程热物理研究所 中国科学院大学

摘要： 利用氧化石墨烯(GO)纳米片沸腾自组装法(self-assembly)制备出GO纳米表面,以蒸馏水为液体工质,对常压下GO纳米表面和光滑铜平面的饱和池沸腾换热特性进行了对比实验研究,并用高速摄像机拍摄了汽泡的动态行为。结果表明,GO纳米表面降低了换热壁面的过热度,其临界热流密度(CHF)和换热系数(HTC)分别达到了208W/cm^2和7.25W/(cm^2·K),较光滑铜平面分别提高了66.4%和86.9%。分析认为,是铜基底表面沉积的润湿性优异的高导热二维GO层状结构促使了CHF提高。汽泡可视化观察发现,相比于光滑铜平面,较低热流密度时,相同热流下GO纳米表面上汽泡脱离直径较小,脱离频率较高,汽化核心增多;较高热流密度时,光滑铜平面汽泡合并现象更严重,即GO纳米表面能延缓导致CHF产生的表面蒸汽膜的出现。