电场EHD强化沸腾换热实验研究+文献综述(5)
Karayiannis通过调整线状电极与换热面之间的距离改变电场均匀性和对称性，发现偏心布置时强化效果较好。
Damianidis等使用杆状/穿孔板组合电极对水平低肋管束的强化传热进行了试验研究，工质为R114，在热流密度为800W/m2时，获得最大强化系数为2.5。认为这种电极结构形成的电场分布类似于管外同轴圆管形电极的电场分布，传热表面附近的平均电场强度高于线状和杆状电极，但存在着结构复杂、空间利用率低和流体流动压降较高等缺点。
刘永启利用R123作为试验工质，设计了圆柱中心、圆柱偏心、三角形和扁平形四种电极模型，对电场强化垂直管内的沸腾换热进行了对比性试验，圆柱偏心电极的强化效果最好，其最大强化系数为3.71。
然而到目前为止，电场分布对EHD强化传热的影响规律的研究尚停留在定性分析上，尚无人对此进行深入的、定量的研究，因而就无法确定什么是最优的电场分布，从而也无从确定最佳的电极的结构和布置方式。
(4) 电极结构的研究
不同的电极，产生电场的均匀性质，电场线的分布情况差别很大，而影响强化传热的主要因素就是电场强度的分布，因此合理的电极结构布置，是实验的重点研究方向。
电极按照产生电场的均匀性划分，可以分为均匀电场和非均匀电场两类，其中均匀电场电极主要包括三种：Godowsky电极、Chang电极、Ernst电极。按照电极形状划分，可以分为三类：线状电极、平板电极、网状电极。其中平板电极使用最为广泛，在电子、工业、航空、通信等各个领域。线状电极也有多种形式被应用，包括针状，棒状，线圈状等。图2.2列出了几种形状的电极：
国内外不少EHD强化传热实验指出，电极结构只要布置合理，可以在比较低的电压下获得比较大的强化系数。有关实验证明，网格状的电极的强化效果比较好，还可以通过调整电极丝粗细、间距来调整电场分布。网状电极目前很少见，它产生的电场根据ANSYS系统模拟计算是近似均匀的，本论文设计的实验装置，采用的也是这种电极。
电极的研究内容有很多，一方面要得到最理想的电场分布，使气泡最容易受力脱离受热面；另一方面要得到电极形状与电场分布的相互关系。这些都需要模拟计算与实验的进一步结合和发展。
2.2.2 工质性质对EHD强化沸腾换热的影响
在EHD两相沸腾换热中所采用的工质多数为R11、R113、R114和R123等制冷剂，制冷剂与油的掺混物，以及非共沸混合工质。对于不同工质，由于其电物性参数的不同，强化效果也有所差异。
对于纯工质的情形，有些学者进行了电场作用下强化效果的对比研究。Oh在试验中对比了R113、R11和FC11三种工质的强化效果，相同试验条件下，R113与R11的强化效果相差不大，R113强化系数为1.8，稍高于R11的1.3，而FC11几乎没有强化效果。Ohadi等人比较了R11和R123的强化效果，结果发现R123强化系数明显高于R11，这与Karayiannis、黄烜得出的试验结果相一致。王发刚采用苯、R11、乙醚和乙酸乙酯四种工质作为研究对象，比较了其强化效果的差异，结果表明，乙酸乙酯强化效果最好，乙醚次之，而苯和R11强化效果最较弱，且两者相差不大，该作者从工质的电物性和分子结构角度给出了解释。
对于制冷剂与油的掺混物，Ohadi等人进行了研究，在R123中加入2%和5%的润滑油进行试验。结果发现EHD能减少制冷剂掺润滑油混合物中的泡沫，在相同的电压、热流密度、小掺油比下，EHD强化系数随着润滑油浓度的增加而降低，EHD能耗也随着含油量的提高而提高。
非共沸混合工质是制冷和热泵系统中的常用工质，其蒸发和冷却是在变化的温度下进行的，它可以近似模拟洛仑兹循环以满足节能需要。黄烜采用纯R11工质和R11/R134a混合工质进行试验，结果发现R11/R134a混合工质强化效果为12.20，明显高于R11的4.79；且随着R11/R134a混合工质中R134a比例的增加，强化效果明显提高。Yabe采用R123/R134a非共沸混合工质进行试验研究，当提供7kV电压时，强化系数达到3。Ogata比较了纯R11和R11/C2H5OH(2%)混合工质的强化效果，发现混合工质明显高于纯R11工质。
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