垂直導向納米管陣列表面沸騰傳熱實驗研究.pdf

1、　　納米TiO2是一種重要的無機功能材料，由于其具有無毒、氣敏、濕敏、光電轉換效應、介電效應、催化活性高、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點而被廣泛應用于太陽能電池、自潔材料、光催化降解和氣體傳感器等領域。TiO2納米管是納米TiO2的一種新的存在形式，與其他形態(tài)的納米 TiO2材料相比，它具有更大的比表面積和更強的吸附能力，因而 TiO2納米管將會更具有應用價值。
　　本文采用電化學陽極氧化法，選擇較佳工藝條件，通過控制電解液和H+濃度，成功

2、實現(xiàn)了鈦基底上的不同長度和管徑的TiO2納米管陣列的構筑，并以水為工質對納米管陣列表面進行了池沸騰和管內沸騰強化傳熱性能研究。研究結果表明：TiO2納米管陣列表面多孔的特點能提供大量汽化核心，納米級孔徑的存在使傳熱表面具有超親水性能。相較于光滑表面， TiO2納米管陣列表面可明顯提高沸騰工質的升溫速率，降低傳熱溫差；在池沸騰和管內沸騰條件下可分別使工質起沸騰點提前12%和20%左右，池沸騰實驗快速進入過冷沸騰階段，而且可以較快達到充分發(fā)

3、展的泡態(tài)沸騰階段。通過控制制備條件得到的管長較短、管徑較小、管壁較厚的TiO2納米管陣列表面在池沸騰實驗條件下的沸騰換熱系數最大可增加136%，傳熱性能最好。由CCD圖像采集系統(tǒng)觀測了汽泡的生成、長大和脫離傳熱表面的情況。光滑表面的汽泡脫離半徑明顯大于納米管表面，納米管表面的汽泡脫離頻率和汽化核心密度都高于光滑表面。通過汽泡成核理論分析了光滑平面汽泡形成的過程，并用凸凹面汽泡形成過程進行比較，套用圓柱內凹形儲器型空穴模型，結合此TiO2