通过红外热像仪对毛细加热管道测温

几十年来，微型和微型通道中的传热和流体流动机制不仅引起了学术界研究人员的关注，也引起了业界的关注。随着设备尺寸的不断缩小，微型通道技术可以满足增加热功率的要求。它通过最小化系统中的材料和制冷剂流体量来降低运营和制造成本，同时对环境产生显着的积极影响。更特别地，微通道中的沸腾是传热研究中的关键主题。但是，几乎所有涉及微通道中流沸腾和流型的实验研究都表明，宏观模型无法外推到相同数量级的通道大小。如今，许多行业和研究实验室在汽车应用的燃料电池，化学反应器，热交换器或微型热管和脉动热管等多个应用领域中致力于此类技术的研究。脉动热管（PHP）可以描述为由缠绕在一个或几个冷热源之间的单个毛细管组成的传热设备。它们部分充满了处于饱和状态的工作流体，它们可以通过两个末端都发生的蒸发、沸腾、冷凝现象，将热量从一个源被动地传递到另一个源。

因此，与微通道的情况一样，应通过更好地了解毛细加热管道测温和流体动力现象来进一步发展脉动热管。应使用特定的实验可视化技术来增进我们的理解并量化此类设备中发生的转移：红外热成像在毛细加热管道测温的物理现象的实验研究中很有用。

图为红外热成像对管道测温

本研究的重点是通过使用毛细加热管道测温来确定沉积的薄膜的蒸发特性。在液相和气相之间，弯液面在壁上沉积了一层薄的液膜。该薄膜通过蒸发在壁上引起强烈的热传递，从而导致外壁温度大大降低。使用红外热成像对毛细加热管道测温可以更好地理解这种现象，红外热成像有助于分析蒸发过程中存在的传热特性。考虑到该方法的高度瞬态性质，沉积膜的厚度是最重要的参数。在通过不涉及液体或仅涉及液体流动的测试对测量方法进行验证之后，将使用水作为工作流体的实验结果与参数已知的数值热模型的结果进行比较。

通过红外热成像法对毛细加热管道测温，以确定在弯液面通过加热的测试部分期间的弯液面位置。在对空管和加热管内部的单相流进行验证之后，测试表明了该方法的可行性。对与沉积在半无限段塞流下游的液态薄膜蒸发有关的传热和传质进行了实验分析。介绍了在加热的毛细管中，薄膜长度是沉积膜的初始厚度，弯液面速度和壁上的热通量密度的第一级函数，其中包括所引起的壁中储存的热能的释放。

参考文献

Nicolas Chauris, Vincent Ayel, Yves Bertin, Cyril Romestant. Evaporation of a liquid film deposited on a capillary heated tube: Experimental analysis by infrared thermography of its thermal footprint. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015.