3D打印槽道结构槽宽对池沸腾传热特性的影响

表面微结构化是强化沸腾传热的重要手段，研究微结构尺寸对沸腾传热特性的影响规律意义重大。本文采用选择性激光熔化技术(SLM)制备了不同宽度的槽道结构试样，并对其进行了常压下池沸腾传热特性实验研究。结果表明，相比于光滑铜面，槽长2.3mm，槽宽0.5～2.3mm槽道结构的传热系数(HTC)与临界热通量(CHF)均有显著提升。槽道结构的CHF随着槽道宽度的增大先增加后减小，HTC随着槽道宽度的增大而减小。槽道宽度为0.9mm时CHF达到最大值331.5W/cm²，为光滑铜面的3倍，同时HTC为光滑表面的1.7倍。较小的槽道宽度增加了试样的传热面积，限制了气泡脱离直径进而增加气泡的脱离频率，是HTC提升的关键因素；而槽道内气液流动阻力限制与水动力不稳定性，是槽道结构CHF提升的关键控制因素。