乳突状多尺度结构表面的池沸腾传热特性 Pool Boiling Heat Transfer Characteristics on Mastoid Surface with Multiscale Structures

为解决相变传热过程对空间尺度的矛盾性需求，通过粉末烧结和表面处理的方法制备了乳突状多尺度结构表面，研究了多尺度结构、颗粒直径和润湿性等因素对池沸腾传热特性的影响。实验结果表明，乳突状多尺度结构可有效分离气液流动路径，强化传热，临界热流密度可提高至光表面的2.2倍，且发现其传热性能随颗粒直径的增加而提高。经H2O2氧化处理后，加热表面的润湿性得以改善，并构成纳-微-毫3尺度结构，其中纳米级尺度结构用于拓展相变面积，微米级尺度孔隙用于液体吸入，毫米级尺度孔隙用于蒸汽溢出，3种尺度分工合作，将不同的相变过程合理地分配到与之相适应的尺度空间内，使多尺度表面的传热性能得到进一步提高。