[發(fā)明專利]熱量傳遞裝置及其制作方法和參數(shù)測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211526784.2 | 申請日： | 2022-12-01 |
| 公開（公告）號： | CN115930661A | 公開（公告）日： | 2023-04-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陸祺;鄧堅;何輝;劉曉晶;熊進標;鄭一 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國核動力研究設(shè)計院;上海交通大學 |
| 主分類號： | F28F13/18 | 分類號： | F28F13/18;C23C14/08;C23C14/46;C23C14/58;G01N23/2251 |
| 代理公司： | 北京薈英捷創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11726 | 代理人： | 李也庚 |
| 地址： | 610000 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 熱量 傳遞 裝置 及其 制作方法 參數(shù) 測量方法 | ||
本發(fā)明提供了一種熱量傳遞裝置和LiTaOsubgt;3/subgt;涂層的參數(shù)測量方法，涉及換熱技術(shù)領(lǐng)域，為解決在失重環(huán)境下受限空間內(nèi)實現(xiàn)高熱通量部件的高效熱輸運與熱排散的問題而設(shè)計。熱量傳遞裝置包括熱量傳遞裝置本體，所述熱量傳遞裝置本體的表面設(shè)有LiTaOsubgt;3/subgt;。本發(fā)明提供的熱量傳遞裝置可以促進擴散區(qū)沸騰換熱與抑制聚集區(qū)沸騰危機。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及熱量傳遞技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種熱量傳遞裝置、熱量傳遞裝置的制作方法和LiTaO3涂層的參數(shù)測量方法。
背景技術(shù)
我國在《2017-2045年航天運輸系統(tǒng)發(fā)展路線圖》中明確提出了核動力空間穿梭機技術(shù)要出現(xiàn)重大突破，實現(xiàn)進出空間和空間運輸方式的顛覆性變革。其中，以熱流系統(tǒng)為核心的核反應堆、熱交換設(shè)備、推進裝置等已成為制約空間核動力技術(shù)變革的關(guān)鍵所在，是最具原創(chuàng)性與革命性的科技前沿。
空間核動力裝置在太空失重環(huán)境下，熱流系統(tǒng)內(nèi)冷卻工質(zhì)所受重力與浮力等體積力顯著衰減，沸騰換熱過程中界面效應與相間作用力起主導作用。結(jié)合窄小流道空間限制特點，汽泡更易吸附加熱面并聚集成汽彈/毯，沿上下游快速擴展阻塞流道，導致汽相擴散區(qū)換熱效率降低，以及汽相聚集區(qū)沸騰危機提前出現(xiàn)。因此，如何在失重環(huán)境下受限空間內(nèi)實現(xiàn)高熱通量部件的高效熱輸運與熱排散，已成為空間核動力熱流系統(tǒng)發(fā)展的主要瓶頸。
通過修飾加熱面調(diào)整潤濕性，能夠改變汽-液-固三相接觸線表面張力，進而影響汽泡動力學行為，達到強化換熱目的。疏水表面(汽泡接觸角θ90°)汽泡更易成核，加熱面核態(tài)沸騰所需過熱度更低，更多的汽化核心有利于低熱流條件下提高沸騰換熱能力。親水表面(汽泡接觸角θ90°)泡底微液膜更易被加熱面捕獲，促進汽泡更易脫離，提升了高熱流密度下的沸騰換熱能力，有利于高熱流條件下抑制沸騰危機的發(fā)生。換熱表面在兩種不同浸潤性之間的協(xié)同轉(zhuǎn)換，可以實現(xiàn)熱流系統(tǒng)的高效傳熱和安全。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于提供一種熱量傳遞裝置，以解決現(xiàn)有在失重環(huán)境下受限空間內(nèi)實現(xiàn)高熱通量部件的高效熱輸運與熱排散的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供的熱量傳遞裝置，包括熱量傳遞裝置本體，所述熱量傳遞裝置本體的表面設(shè)有LiTaO3。
本發(fā)明熱量傳遞裝置帶來的有益效果是：
以LiTaO3為代表的熱釋電材料具有可觀的熱釋電系數(shù)，較小的溫度變化可帶來較大的傳熱壁面浸潤性改變。在特定溫度范圍內(nèi)，且低于居里溫度，會呈現(xiàn)自極化效應。因此，對于較高溫度特征的核動力熱流系統(tǒng)，LiTaO3的居里溫度為665℃，高居里溫度的屬性使其具有良好的應用前景。其自極化強度改變致加熱面潤濕性自調(diào)控，可實現(xiàn)熱流系統(tǒng)在寬幅含汽率工況下，促進擴散區(qū)沸騰換熱與抑制聚集區(qū)沸騰危機。
優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述LiTaO3的厚度大于1μm。
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種熱量傳遞裝置的制作方法，以解決在失重環(huán)境下受限空間內(nèi)實現(xiàn)高熱通量部件的高效熱輸運與熱排散的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供的上述熱量傳遞裝置的制作方法，其特征在于，包括：采用離子束增強沉積的方法在襯底基片上制備熱釋電涂層。
本發(fā)明熱量傳遞裝置帶來的有益效果是：
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