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随着科学技术的发展,散热问题已成为限制电子、航空航天等行业发展的技术难点。而沸腾传热作为一种高效的相变传热方式,具有传热系数高、换热温差小等优点,是解决散热的重要手段,因此对沸腾传热进行研究具有重要的意义。沸腾传热与换热表面的润湿性有关,为了探究润湿性对沸腾传热特性的影响,本文首先制备了不同润湿性表面,然后进行了液滴和气泡碰撞表面实验,最后对pin-fin表面进行改性处理并进行池沸腾实验。本文首先制备了不同润湿性表面,然后进行了表征,测量了亲水性表面的接触角,超亲水表面的接触角仅为5.7°,测量了超疏水性表面的接触角和滚动角,超疏水低粘附表面的滚动角低于10°,高粘附表面的滚动角为180°。搭建了液滴撞击不同润湿性表面的试验台,进行了液滴撞击不同润湿性表面的实验,通过液滴碰撞实验,发现液滴在亲水性表面表现为铺展,在超亲水表面铺展更为充分,液滴在超疏水表面表现为弹跳,在超疏水低粘附表面为完全弹跳,这些行为随W的变化而具有不同的特点。液滴扩展系数(β)受润湿性和惯性影响。低We下,润湿性对液滴铺展过程占主导地位,高W下,铺展过程初始阶段主要受惯性影响,铺展末期主要受润湿性影响。在任一We下,超亲水表面的最大扩展系数(βmax)均大于其他润湿性表面,超疏水表面的βmax最小。搭建了气泡撞击不同润湿性表面的试验台,进行了气泡撞击不同润湿性表面的实验,通过碰撞实验发现当气泡碰撞超疏水低粘附表面时,气泡先振荡或弹跳,最后在表面铺展成一层气膜,而碰撞超亲水、超疏水高粘附表面时,气泡先振荡或弹跳,最后以球缺状的形式静止在表面上。气泡上升高度(L)较大时,气泡在3类表面上都会发生弹跳行为,其初次弹跳高度(hmax)随着L增大先增大后减小,在L为13.6 mm时均达到极值,分别为6.05、5.53、4.37 mm。对低粘附表面而言,随着气泡直径(D)的增大,hmax逐渐下降,气泡发生铺展的时间逐渐缩短。对液滴和气泡碰撞行为进行了综合分析,发现液滴在超亲水表面上与气泡在超疏水低粘附表面上具有静态以及动态相似性,液滴在超疏水低粘附表面上与气泡在超亲水表面上具有静态和动态相似性,液滴和气泡在超疏水高粘附表面具有静态和动态的自相似特性。液滴和气泡在表面的形态具有很大的相似度。搭建了池沸腾实验台,研究了不同润湿性表面对沸腾传热的影响,通过沸腾实验发现,与亲水(HPI)表面相比,超亲水(SHI)表面可提高换热性能,而超疏水表面(SHO)的传热性能有所下降。在沸腾起始点,HPI表面的过热度最小,SHI表面和顶端超疏水通道超亲水的混合表面(SHO-SHI)的过热度稍微增大,SHO表面和顶端超亲水通道超疏水的混合表面(SHI-SHO)因增大了对流传热热阻,过热度分别增大了 6.3 K和6.1 K。单一润湿性sSHI和SHOSHI混合表面的换热特性相似,SHO表面的换热特性和SHI-SHO混合表面非常接近。过冷度的增大,极大减少了核化点密度,导致表面的换热系数减小。