黄瑞涛，春江，张峥，李启凡，温荣福，马学虎

（辽宁省化工资源清洁利用重点实验室，大连理工大学化学工程研究所，辽宁大连116024）

引 言

沸腾传热作为高效的换热方式广泛应用于工业领域中，如热电站、沸水反应堆、电子器件热管理等[1-5]。由于相变吸收大量潜热，沸腾具有传热系数高、换热温差小的优点，是强化传热的重要手段。起沸过热度（ONB）、临界热通量（CHF）和传热系数（HTC）是描述其传热能力的主要参数，当热通量高于CHF 时，气泡发生剧烈聚并，在固体壁面与液相主体之间形成气膜，这决定了热量从固体壁面向液相主体传递能力的上限，被称为沸腾临界点[6-8]。HTC 体现了沸腾的传热效率，通常随着热通量的增加而上升，其大小等于热通量与液相主体和壁面温度差的比值。ONB 代表着系统由低效率的对流传热转换为高效率的沸腾传热的临界点。尽管关于沸腾传热的研究已较为深入，但仍面临着工作温度区间较窄，难以在大范围的温度变化条件下保持高效稳定传热的问题。

在表面构建粗糙结构可以提高表面液体供应能力并提供有效核化位点，实现ONB 的降低和CHF的提高[9-19]。但单一水工质沸腾起始温度较高，为进一步降低起沸温度，可采用沸点较低的有机工质作为沸腾工质。Thiagarajan 等[20]在铜表面构建了厚度为100～700 μm、孔隙率为55%～60%的多孔涂层，在低热通量时，厚涂层由于较高的核化点密度而具有较高的HTC，在高热通量时，薄涂层由于较低的工质补充阻力而具有较高的CHF。Kiyomura 等[21]在沸腾表面构建了方形微米柱阵列，该结构可增强毛细抽吸能力进而提高HTC，并抑制了气泡底部干斑的扩张以强化CHF。……