Влияние модификации поверхности селективным лазерным плавлением на теплоотдачу при кипении в большом объеме и микроструйном охлаждении водой
Russian Science Foundation , The study was carried out at the Kutateladze Institute of Thermophysics SB RAS , 21-19-00626
Russian Federation state task, The formation of the coating was carried out on the original equipment of the Shared Use Center of the IAE SB RAS , 121051700156-9
Шамирзаев А.С.1, Мордовской А.С.1, Баев С.Г.2, Катасонов Д.Н.2,3, Бессмельцев В.П.2, Кузнецов В.В.1,4
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
2Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН, Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
4Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: vladkuz@itp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 1 ноября 2023 г.
В окончательной редакции: 26 января 2024 г.
Принята к печати: 26 января 2024 г.
Выставление онлайн: 4 апреля 2024 г.
Экспериментально изучен теплообмен на поверхности с рельефом, полученным селективным лазерным наплавлением порошка меди, в условиях насыщенного кипения воды в большом объеме и при микроструйном охлаждении водой, недогретой до температуры насыщения. Микроструйное охлаждение проводилось распределенной системой импактных микроструй воды при недогреве до температуры насыщения, равном 80oC. Использовано 36 затопленных микроструй, сопла которых (диаметром 174 μm) расположены на расстоянии 1 mm от модифицированной поверхности. Установлено, что в условиях насыщенного кипения коэффициенты теплоотдачи на модифицированной поверхности в 3.5 раза выше, а критический тепловой поток - в 2.8 раза выше, чем для плоской поверхности. В условиях микроструйного охлаждения при скорости струй 1 m/s интенсификация теплоотдачи для модифицированной поверхности составляла 35%, достигалось увеличение максимального теплового потока с 493 до 770.3 W/cm2. Ключевые слова: селективное лазерное плавление, теплоотдача, критический тепловой поток, насыщенное кипение, микроструйное охлаждение.
- S.G. Kandlikar, S. Colin, Y. Peles, S. Garimella, R.F. Pease, J.J. Brandner, D.B. Tuckerman, J. Heat Transfer, 135 (9), 091001 (2013). DOI: 10.1115/1.4024354
- К.А. Бусов, Н.А. Мажейко, Письма в ЖТФ, 49 (21), 18 (2023). DOI: 10.61011/PJTF.2023.21.56458.19698 [K.A. Busov, N.A. Mazheiko, Tech. Phys. Lett., 49 (11), 15 (2023).]
- S. Fan, F. Duan, Int. J. Heat Mass Transfer, 150, 119324 (2020). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119324
- В.В. Кузнецов, А.С. Шамирзаев, А.С. Мордовской, Письма в ЖТФ, 49 (2), 30 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.02.54283.19405 [V.V. Kuznetsov, A.S. Shamirzaev, A.S. Mordovskoy, Tech. Phys. Lett., 49 (1), 71 (2023). DOI: 10.21883/TPL.2023.01.55354.19405]
- S. Jones-Jackson, R. Rodriguez, A. Emadi, IEEE Trans. Power Electron., 36 (9), 10420 (2021). DOI: 10.1109/TPEL.2021.3059558
- Ю.А. Зейгарник, Н.П. Привалов, А.И. Климов, Теплоэнергетика, N 1, 48 (1981). [Yu.A. Zeigarnik, N.P. Privalov, A.I. Klimov, Therm. Eng., N 1, 28 (1981). https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/5346088]
- M.J. Rau, S.V. Garimella, Int. J. Heat Mass Transfer, 67, 487 (2013). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.08.041
- C. de Brun, R. Jenkins, T.L. Lupton, R. Lupoi, R. Kempers, A.J. Robinson, Exp. Therm. Fluid Sci., 86, 224 (2017). DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2017.04.002
- C.H. Li, T. Li, P. Hodgins, C.N. Hunter, A.A. Voevodin, J.G. Jones, G.P. Peterson, Int. J. Heat Mass Transfer, 54 (15-16), 3146 (2011). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.03.062
- S. Sarkar, R. Gupta, T. Roy, R. Ganguly, C.M. Megaridis, Int. J. Heat Mass Transfer, 206, 123888 (2023). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.123888
- В.П. Бессмельцев, А.Н. Павленко, В.И. Жуков, Автометрия, 55 (6), 25 (2019). DOI: 10.15372/AUT20190604 [V.P. Bessmeltsev, A.N. Pavlenko, V.I. Zhukov, Optoelectron. Instrument. Proc., 55 (6), 554 (2019). DOI: 10.3103/S8756699019060049]
- M.G. Cooper, Adv. Heat Transfer, 16, 157 (1984). DOI: 10.1016/S0065-2717(08)70205-3
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.