幾十年來，微型和微型通道中的傳熱和流體流動(dòng)機(jī)制不僅引起了學(xué)術(shù)界研究人員的關(guān)注，也引起了業(yè)界的關(guān)注。隨著設(shè)備尺寸的不斷縮小，微型通道技術(shù)可以滿足增加熱功率的要求。它通過最小化系統(tǒng)中的材料和制冷劑流體量來降低運(yùn)營和制造成本，同時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生顯著的積極影響。更特別地，微通道中的沸騰是傳熱研究中的關(guān)鍵主題。但是，幾乎所有涉及微通道中流沸騰和流型的實(shí)驗(yàn)研究都表明，宏觀模型無法外推到相同數(shù)量級(jí)的通道大小。如今，許多行業(yè)和研究實(shí)驗(yàn)室在汽車應(yīng)用的燃料電池，化學(xué)反應(yīng)器，熱交換器或微型熱管和脈動(dòng)熱管等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中致力于此類技術(shù)的研究。脈動(dòng)熱管（PHP）可以描述為由纏繞在一個(gè)或幾個(gè)冷熱源之間的單個(gè)毛細(xì)管組成的傳熱設(shè)備。它們部分充滿了處于飽和狀態(tài)的工作流體，它們可以通過兩個(gè)末端都發(fā)生的蒸發(fā)、沸騰、冷凝現(xiàn)象，將熱量從一個(gè)源被動(dòng)地傳遞到另一個(gè)源。

因此，與微通道的情況一樣，應(yīng)通過更好地了解毛細(xì)加熱管道測(cè)溫和流體動(dòng)力現(xiàn)象來進(jìn)一步發(fā)展脈動(dòng)熱管。應(yīng)使用特定的實(shí)驗(yàn)可視化技術(shù)來增進(jìn)我們的理解并量化此類設(shè)備中發(fā)生的轉(zhuǎn)移：紅外熱成像在毛細(xì)加熱管道測(cè)溫的物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究中很有用。

圖為紅外熱成像對(duì)管道測(cè)溫

本研究的重點(diǎn)是通過使用毛細(xì)加熱管道測(cè)溫來確定沉積的薄膜的蒸發(fā)特性。在液相和氣相之間，彎液面在壁上沉積了一層薄的液膜。該薄膜通過蒸發(fā)在壁上引起強(qiáng)烈的熱傳遞，從而導(dǎo)致外壁溫度大大降低。使用紅外熱成像對(duì)毛細(xì)加熱管道測(cè)溫可以更好地理解這種現(xiàn)象，紅外熱成像有助于分析蒸發(fā)過程中存在的傳熱特性。考慮到該方法的高度瞬態(tài)性質(zhì)，沉積膜的厚度是最重要的參數(shù)。在通過不涉及液體或僅涉及液體流動(dòng)的測(cè)試對(duì)測(cè)量方法進(jìn)行驗(yàn)證之后，將使用水作為工作流體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與參數(shù)已知的數(shù)值熱模型的結(jié)果進(jìn)行比較。

通過紅外熱成像法對(duì)毛細(xì)加熱管道測(cè)溫，以確定在彎液面通過加熱的測(cè)試部分期間的彎液面位置。在對(duì)空管和加熱管內(nèi)部的單相流進(jìn)行驗(yàn)證之后，測(cè)試表明了該方法的可行性。對(duì)與沉積在半無限段塞流下游的液態(tài)薄膜蒸發(fā)有關(guān)的傳熱和傳質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。介紹了在加熱的毛細(xì)管中，薄膜長度是沉積膜的初始厚度，彎液面速度和壁上的熱通量密度的第一級(jí)函數(shù)，其中包括所引起的壁中儲(chǔ)存的熱能的釋放。

參考文獻(xiàn)

Nicolas Chauris, Vincent Ayel, Yves Bertin, Cyril Romestant. Evaporation of a liquid film deposited on a capillary heated tube: Experimental analysis by infrared thermography of its thermal footprint. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015.