ANSYS+R124工质作用下电场对气泡的作用(4)
的分热阻大大的降低，并且最终来达到提高换热器传热系数（K）值的目的。
1.3.2 采用高效能的传热面,增大传热面积
为了加大传热面积A而增加换热设备体积，会给制造、安装、操作带来困难，显然不
是最佳方案。应提高换热器的紧凑性，用最少的材料取得最大的传热量，即增加单位体积
设备的有效传热面积。其主要措施: 合理布置受热面，扩大热传递面表面，采用紧凑式换
热器，提高原有热传递表面。
1.3.3 加大平均温差
增大传热温差的方法有两种。一是提高热流体的进口温度或降低冷流体的进口温度；
二是通过传热面的布置来提高传热温差。当冷热流体顺流流动时，其平均温差最小，当冷
热流体逆流流动时，其平均温差最大。平均温度差的大小主要取决于两流体的温度条件和
两流体在换热器中的流动型式。一般来说，物料的温度由生产工艺来决定，不能随意变动，
而加热介质或冷却介质的温度由于所选介质不同，可以有很大的差异。但需指出的是，提
高介质的温度必须考虑到技术的可行性和经济上的合理性。另外，采用逆流操作或增加管
壳式换热器的壳程数，均可得到较大的平均温度差。
1.4 强化沸腾传热技术的研究历程
早在二十世纪初，国外学者就致力于 EHD 强化传热方面的研究，发展至今已取得很多成果，但多集中在英、美、日等经济发达国家，加拿大、韩国、法国、澳大利亚和阿根
廷也有少量的研究报道。而国内对该领域的研究起步较晚，只是在进入九十年代后才开始
从事此方面的研究，且具备一定研究基础的课题组很少。
Cho 对单气泡进行了理论与实验研究结果表明，气泡表面的电场呈非均匀的分布，
使得气泡的表面张力布局均匀，导致气泡与沿着外施电场的平行方向被拉长。
Zaghdoudi 等分析了气泡外某一固定方向的上的速度之大小，并计算了法向和切向电
场力对气泡变形产生的影响。
国内一些学者对单个气泡进行了研究，结果表明，气泡的引入使得其两侧的场强增加、
顶部及其底部的场强降低，气泡内部场强不为零气泡的引入使得其两侧的场强增加、顶部
及其底部的场强降低，气泡内部场强不为零。
1916 年，英国学者 Chubb 发现EHD能强化沸腾换热，使锅炉产生的蒸汽量为由 107
kg / h· m2
提高到366 kg / h· m2
，其强化效果可达 3.4 倍左右，并申请了专利。之后的近二
十年，未见相关报导。至 1936 年， Stenftleben发现电场对气体自然对流也具有强化作用。
但由于当时对节能的需求不十分迫切，世界各国对强化传热的研究还未足够重视，所以上
述 EHD 强化传热现象一直没有引起人们的关注。直至二十世纪 50 年代初，Kronig 于试
验中证实了电场可增加绝缘的电介质液体的对流换热系数。至此，才开始了 EHD 强化传
热的系统研究。
50 至 70 年代中期，EHD 强化传热研究多数集中在单相对流换热方面，包括对单相
气体和液体的研究。对于气体，主要研究了水平或垂直放置的平板和管内的强化换热，采
用的电极形式为针状或线状电极，工质多数为空气，也有少数学者对氮气、二氧化碳及惰
性气体进行了研究。研究结果表明，不同试验条件下，其强化换热系数可达2～12，并对
其强化原因给出如下解释：在强电场作用下，电极附近的气体分子发生电离，大量离子运
动产生的电晕风对平板或管壁附近的气体运动产生很大的扰动，从而大大地加强了气体与
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