實驗名稱：微通道內(nèi)沸騰相變傳熱實驗

實驗內(nèi)容：探究電潤濕效應在微通道內(nèi)沸騰相變傳熱中影響作用。在不同電潤濕參數(shù)下，探究電潤濕效應對氣液界面行為影響分析，可視化觀察微通道內(nèi)氣泡尺寸、氣液界面行為，明確交流電潤濕效應對氣泡尺寸、氣液界面行為的影響及壁面溫度變化情況。

研究方向：微通道沸騰相變傳熱

測試設備：信號發(fā)生器、ATA-2081高壓放大器、高速攝影儀、數(shù)據(jù)采集儀等。

圖1：實驗裝置圖

實驗過程：以去離子水為工質(zhì)介質(zhì)，通過注射泵推動去離子水進入測試微通道。流體在測試段中吸收由直流電源提供的壁面加熱熱量后由單相液體到沸騰相變流體，并經(jīng)微通道出口流入流體收集器。介電驅(qū)動電壓由信號發(fā)生器提供并經(jīng)功率放大器（Aigtek，ATA-2081）輸出（電壓：0-360v,頻率，0-2kHz）。通過PLC對驅(qū)動電極陣列順序供電，可控制微通道內(nèi)氣-液界面振蕩。

實驗結果：

圖2：實驗結果

通過PLC繼電器設計每5s施加介電電壓，然后斷開5s，并以此規(guī)律周期作用。當施加介電電壓50V后，在第一個周期，壁面溫度迅速從疏水壁面的102.8℃降低到親水壁面的102.4℃；當關閉介電電壓，壁面溫度又迅速上升到102.8℃。在后面幾個周期，均觀察到在介電電壓作用下壁面溫度迅速下降，關閉電壓，壁面又迅速上升。當介電電壓為60v時，也觀察到類似現(xiàn)象。實驗結果表明，在微通道內(nèi)流動沸騰條件下，通過交流電壓電潤濕效應對壁面溫度有冷卻的作用，且溫度響應變化非常迅速。電潤濕作用使汽液界面在毫秒級時間內(nèi)發(fā)生明顯周期性振蕩。汽液界面振蕩使汽泡干涸區(qū)域被周期性潤濕，從而降低了壁面溫度。發(fā)現(xiàn)由功率放大器施加的驅(qū)動電壓越大，壁面溫度的減少越明顯，但頻率對壁面溫度的減少不明顯。

功率放大器推薦：ATA-2081高壓放大器

圖：ATA-2081高壓放大器指標參數(shù)

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