多孔介质池沸腾

临界热流密度提升3.75倍

通过调控孔隙率、孔密度、介质高度与润湿性，该多孔介质相比光滑表面显著提升临界热流密度和沸腾传热系数，适用于高性能两相散热应用。

Lou, Qin · Ziqing, Zhao · Shu, He · 李玲

Physics of Fluids 2024

参数信息

临界热流密度提升倍数

3.75

沸腾传热系数提升倍数

3.84

孔隙率转折点

71.4 %

技术优势

CHF平均提升3.75倍

在孔隙率57.5%–98.0%范围内，多孔介质相比光滑表面平均将临界热流密度提升至3.75倍。

BHT系数平均提升3.84倍

在孔隙率57.5%–98.0%范围内，沸腾传热系数平均提升至光滑表面的3.84倍。

存在最优孔隙率71.4%

当孔隙率高于71.4%时，CHF和沸腾传热系数随孔隙率减小而增大；低于71.4%时则相反，表明该值为性能转折点。

导热系数线性增益

CHF和最大沸腾传热系数随多孔介质导热系数线性增大。

应用场景

• 两相散热：用多孔介质强化池沸腾，提升两相散热能力。
• 功率器件热管理：提升临界热流密度，可靠应对功率器件高热流散热。
• 电子器件散热：强化沸腾传热，降低电子器件工作温度。
• 微流控散热：多孔结构增加成核点，改善微流控通道内沸腾性能。