高温部件喷雾冷却试验研究(6)
Kang 等人[33]通过实验的方法研究了喷雾流量、液滴直径、液滴速度和加热面特性对喷雾冷却换热的影响。结果发现：喷雾流量和加热面的粗糙度对喷雾冷却的换热影响最大，而液滴粒径、液滴速度对直接接触换热的影响不明显，这主要是由于在密集喷雾冷却中，液滴间的相互作用增强造成的。
Rvbicki 等[34]对不同流量下喷雾冷却在单相区和两相区的换热进行可研究，结果发现：喷雾流量对喷雾冷却单相区和两相区的换热均能产生很大的影响，热流密度一般随着流量增加而提高。
Chen和Chow[5]等人通过实验研究了喷雾的液滴速度、液滴直径、以及液滴密度对换热性能的影响，研究得出的结论是液滴的平均速度对临界热流密度的影响最大，其次是喷雾密度，而平均喷雾液滴直径对换热性能几乎没有影响。但这同他们建立的数学模型得出的结论有些差别。
谢宁宁和陈东芳[8]等人研究了喷嘴的有效流量对喷雾冷却换热特性的影响，结果表明：压力一定的情况下，工质有效流量越大，热流密度越大，换热效果越好，有效流量存在一个最佳值。
1.2.4.5 喷射压力及入口温度
程文龙[35]等在加热壁面采用多点测温的方式，采用两种不同张角的喷嘴，对喷雾冷却换热具有重要影响的高度、压力等参数进行了换热实验研究。实验结果径表明，采用小张角喷嘴、降低入口水温，在较高入口压力下，可实现喷雾冷却的最大对流换热系数，即以尽可能低的壁面温度实现热流密度最大。
张红星等人[36] 设计了一套可观察喷雾过程中的喷雾锥角、雾化效果、发热也面上液膜及腔内气液分布状态的实验系统。验证了喷雾冷却技术解决极高热流密度散热问题的能力。通过实验分析了流量、喷嘴压降、喷雾高度、热流密度、热沉温度及回流液体过冷度等因素对系统传热性能和特性的影响。实验结果表明随着流量的增加，发热面的温度在整个热流密度区域都有所下降。液体过冷度对等效换热系数影响不明显，但液体过冷度有利于其显热降低发热面温度。
1.2.4.3 热源表面结构
大量实验研究发现，被冷却表面表面结构可以增强换热效果，比如翅状结构，多孔结构，针状阵列，以及较大的表面粗糙度等。这主要是因为表面结构增加了有效换热面积以及可以形成更多的核化点，所以这种经过表面强化处理的热源面在喷雾冷却中能提高系统的换热临界热流密度。
Silk[37]等人对强化表面结构进行了详细的实验研究。研究结果显示，采用强化表面得到以下结论：在相同表面温度下，使喷雾冷却的换热能力大大增强，可达58％左右；使得喷雾冷却曲线在更低的温度下就从单相区进入多相区，其原因可能是因为强化表面上潜在的成核位置增加或者是液体在加热表面上的驻留时间增长所造成的。
Kim[38]等人在加热表面上构造微孔结构来分析蒸发喷雾冷却，微结构表面上的液体在毛细作用力的的驱动下，分布的更加均匀，换热系数提高了400%。
刘振华[39]系统研究了对高温金属面进行喷雾冷却时水质和传热面表面粗糙度对沸腾换热特性的影响。在不同水质条件下表面粗糙度对沸腾换热特性无明显影响，而水质对沸腾换热特性有十分显著的影响，使用含杂质较多的冷却水可以大幅度提高膜沸腾区域的换热能力。临界热流密度增大。对换热产生很大的影响。
1.3 课题研究的主要内容
鉴于喷雾冷却有广阔的应用前景 ，为了增强喷雾冷却换热的理解，进一步促进喷雾冷却的工程应用，本文系统研究了无沸腾区喷雾冷却的特性,主要工作从以下几个方面展开:
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