Estudio Experimental sobre el Efecto del Espaciado de Microcanales y el Ángulo Fractal en el Comportamiento del Crecimiento de Burbujas
Autores: Gao, Xianming; Lu, Fangcai; Zhang, Wang; Yang, Wenxuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Experimental sobre el Efecto del Espaciado de Microcanales y el Ángulo Fractal en el Comportamiento del Crecimiento de Burbujas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Comportamiento de crecimiento de burbujas
Estructuras de microcanales
Configuraciones
Burbujas de ebullición
Sobrecalentamiento
Estructuras de placas de transferencia de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El comportamiento de crecimiento de burbujas influye significativamente en el rendimiento de la transferencia de calor por ebullición, y diferentes estructuras y configuraciones de microcanales afectan el comportamiento de crecimiento de las burbujas. Para explorar el impacto de las estructuras y configuraciones de microcanales en el comportamiento de crecimiento de las burbujas de ebullición, se fabricaron dos tipos de placas de prueba de microcanales sobre sustratos de cobre utilizando tecnología de mecanizado láser. Era una placa de configuración paralela con cinco diferentes espacios de microcanales y una placa de configuración de venas en forma de cuchilla con cuatro ángulos fractales diferentes. El comportamiento de crecimiento de burbujas en estos dos tipos de superficies se estudió a través de experimentos visuales. Los resultados muestran que un espacio de microcanal más pequeño conduce a tiempos de coalescencia y salida de burbujas más tempranos bajo el mismo grado de sobrecalentamiento. El espacio de microcanal de 3.00 mm es la distancia crítica de interferencia para las placas de configuración paralela, mientras que el comportamiento de interferencia ocurre para las burbujas en las placas de configuración de venas simuladas en cualquier ángulo fractal. Además, en diferentes rangos de sobrecalentamiento, el diámetro de salida de las burbujas aumenta con el aumento del sobrecalentamiento, y la frecuencia de salida de burbujas inicialmente aumenta y luego disminuye con el aumento del sobrecalentamiento. Este estudio proporciona apoyo de datos experimentales y referencia de diseño para el diseño de estructuras de placas de transferencia de calor.
Descripción
El comportamiento de crecimiento de burbujas influye significativamente en el rendimiento de la transferencia de calor por ebullición, y diferentes estructuras y configuraciones de microcanales afectan el comportamiento de crecimiento de las burbujas. Para explorar el impacto de las estructuras y configuraciones de microcanales en el comportamiento de crecimiento de las burbujas de ebullición, se fabricaron dos tipos de placas de prueba de microcanales sobre sustratos de cobre utilizando tecnología de mecanizado láser. Era una placa de configuración paralela con cinco diferentes espacios de microcanales y una placa de configuración de venas en forma de cuchilla con cuatro ángulos fractales diferentes. El comportamiento de crecimiento de burbujas en estos dos tipos de superficies se estudió a través de experimentos visuales. Los resultados muestran que un espacio de microcanal más pequeño conduce a tiempos de coalescencia y salida de burbujas más tempranos bajo el mismo grado de sobrecalentamiento. El espacio de microcanal de 3.00 mm es la distancia crítica de interferencia para las placas de configuración paralela, mientras que el comportamiento de interferencia ocurre para las burbujas en las placas de configuración de venas simuladas en cualquier ángulo fractal. Además, en diferentes rangos de sobrecalentamiento, el diámetro de salida de las burbujas aumenta con el aumento del sobrecalentamiento, y la frecuencia de salida de burbujas inicialmente aumenta y luego disminuye con el aumento del sobrecalentamiento. Este estudio proporciona apoyo de datos experimentales y referencia de diseño para el diseño de estructuras de placas de transferencia de calor.