戴含晖 张程宾

东南大学能源与环境学院

微尺度核态沸腾传热过程以优越的换热性能，在电子信息工业和微电子机械系统等领域得到了广泛的应用，揭示核态沸腾相变传热机理并有效强化沸腾换热能力对提高相关机械电子设备运行可靠性和稳定性具有重要的科学意义和应用价值。

由于沸腾相变过程涉及复杂的气泡成核、生长、脱 离等动力学行为和气液相变传热行为，目前可视化实验仍是研究沸腾传热及其强化的主要手段，且已取得了一系列丰富的研究成果。核态沸腾的传热关键在于气泡的成核，生长和脱离过程。一系列的实验研究明确表明[1，2]，具有微尺度粗糙度的表面和带有微尺度孔隙结构的表面能够为核态沸腾提供更多的有效成核点，同时亲水性质的表面结构也有利于所生成气泡的脱离，从而达到强化核态沸腾传热的目的。需要注意的是，绝大多数的实验研究都局限在宏观层面的起始沸腾点的提前、临界热流密度，对流换热系数的提高等方面。根据这些实验数据，研究者们总结出了格式的适用于不同条件的经验、半经验半理论关联式，这在一定程度上有助于理解核态沸腾传热强化过程，并对涉及核态沸腾过程的工业设备的设计及使用过程提供了一定的指导，但其中存在的一些缺陷还是不容忽视的。比如这类关系式经常限制了特定的流体和工况，同时关系式中的某些参数需要通过已有的实验数据来确定。……