电场作用下沸腾气泡行为实验

为了进一步探讨电场对沸腾传热强化机理，以水为实验工质，实验研究了电场作用下沸腾单个气泡的行为特性。通过直接加热法产生单个沸腾气泡，并利用高速摄像机拍摄观察了不同热流密度和电场强度组合工况下气泡的生长过程，并对该过程中对电场作用下气泡的脱离形态、周期和长径比等行为特性变化进行了相关定性分析，根据实验结果和相关定性分析，进一步合理阐释了电水动力学强化沸腾传热机理。结果表明外加电场工况后，电场对沸腾气泡的脱离形态有显著的影响，气泡沿场强方向拉伸变形且场强越大，拉伸变形越明显；气泡的脱离长径比随着电场强度和热流密度的增大而变大；气泡的脱离周期随着电场强度和热流密度的增大而减小。这表明电场和热场协同作用有助于减小气泡的停留时间来减小热源于流体之间的热阻，进一步说明电场和热场对沸腾强化传热有一定的影响。