UDC 621.78

Effect of Copper Particles Shape on the Heat Transfer Characteristics of Porous Microchannels During Boiling of Working Fluid

Effect of Copper Particles Shape on the Heat Transfer Characteristics of Porous Microchannels During Boiling of Working Fluid
©Jiang Weiyu, ORCID: 0000-0003-0604-6184, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, 1324947307@qq.com
©Sun Lili, ORCID: 0000-0002-9392-8937, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia,
Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, 1640880760@qq.com
©Mao Jijin, ORCID: 0000-0002-5216-4168, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia,
Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, 554436558@qq.com
©Zhang Donghui, ORCID: 0000-0002-9503-5809, Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang, China, 2554304973@qq.com
©Levtsev A., SPIN-code: 7896-7312, Dr. habil., Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia, levtzevap@mail.ru

Abstract. In this paper, the heat transfer performance of porous microchannels sintered with the spherical and dendritic copper particles is compared. The working fluid is deionized water. For a uniform particle size sample, the dendritic-particle microchannel presents better boiling heat transfer performance than the spherical-particle one. It includes higher critical heat flux (CHF), which was related to the connected pore structure of the dendritic copper powder. For mixed particle size samples, the dendritic-particle microchannel also shows a higher heat transfer coefficient and CHF. At high heat flux, the dendritic-particle microchannel can effectively suppress the pressure pulsation and maintain a relatively stable flow boiling state in the microchannel.

Keywords: porous microchannels, flow boiling, heat transfer performance, copper powder particles shape.

Влияние формы частиц меди на теплообменные характеристики пористых микроканалов при кипении рабочей жидкости
©Цзян Вэйюй, ORCID: 0000-0003-0604-6184, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, 1324947307@qq.com
©Сунь Лили, ORCID: 0000-0002-9392-8937, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, 1640880760@qq.com
©Мао Цзицзинь, ORCID: 0000-0002-5216-4168, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, 554436558@qq.com
©Чжан Дунхуэй, ORCID: 0000-0002-9503-5809, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, Цзянсуский университет науки и техники, г. Чжэньцзян, Китай, 2554304973@qq.com
©Левцев А. П., SPIN-код: 7896-7312, д-р техн. наук, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия, levtzevap@mail.ru

Аннотация. В этой статье сравнивается эффективность теплопередачи пористых микроканалов, спеченных со сферическими и дендритными частицами меди. Рабочей жидкостью является деионизированная вода. Для образца с однородным по размером частиц микроканал из дендритных частиц демонстрирует лучшие характеристики теплопередачи при кипении рабочей жидкости, чем канал из сферических частиц. Он включает более высокий критический тепловой поток (CHF), который был связан со структурой связанных пор дендритного медного порошка. Для образца со смешанным размером частиц микроканал из дендритных частиц также показывает более высокий коэффициент теплопередачи и CHF. При высоком тепловом потоке микроканал из дендритных частиц может эффективно подавлять пульсацию давления и поддерживать относительно стабильное состояние кипения потока в микроканале.

Ключевые слова: пористые микроканалы, жидкое кипение, теплопередача, форма частиц медного порошка.

Ссылка для цитирования:

Jiang Weiyu, Sun Lili, Mao Jijin, Zhang Donghui, Levtsev A. Effect of Copper Particles Shape on the Heat Transfer Characteristics of Porous Microchannels During Boiling of Working Fluid // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №4. С. 286-294. https://doi.org/10.33619/2414-2948/65/32

Cite as (APA):

Jiang, Weiyu, Sun, Lili, Mao, Jijin, Zhang, Donghui, & Levtsev, A. (2021). Effect of Copper Particles Shapes on the Heat Transfer Characteristics of Porous Microchannels During Boiling of Working Fluid. Bulletin of Science and Practice, 7(4), 286-294. https://doi.org/10.33619/2414-2948/65/32