此外，PQAI溶液的汽泡密度顯著增加，并且在較高的熱流密度下，汽泡在上升過程中被迫聚結。因此，當熱流密度為10—60W/cm2時，PQAI水溶液的沸騰傳熱系數提高5%一37%。2.3表面活性劑水溶液脈動熱管實驗研究了PQAI水溶液和去離子水對經表面改性脈動熱管傳熱性能的影響。脈動熱管的傾角為90。

研究了充灌量對脈動熱管運行穩(wěn)定性和熱性能的影響，結果表明50%為最佳充灌率。因此，本文采用了50%的充灌率。圖6顯示了不同加熱功率下采用去離子水或PQAI水溶液脈動熱管的溫度波動曲線。

從實驗結果可以看出，隨著輸人功率的增加，脈動熱管的溫度波動頻率大大提高。這可能是因為蒸發(fā)段的沸騰傳熱在較高的加熱功率下變得劇烈，將導致蒸發(fā)段和冷凝段之間有較大的壓差。

圖6脈動熱管溫度波動曲線

因此，在脈動熱管中工質的振蕩速度更快。如圖6所示，純水脈動熱管顯示出較大幅度和不穩(wěn)定波動現象，溫度測試曲線出現較大波動，個別通道甚至出現干凋現象。然而，PQAI水溶液脈動熱管比水脈動熱管具有更小的振幅和更高的溫度波動穩(wěn)定性。如上所述，PQAI溶液具有比水更好的沸騰傳熱特性，使得蒸發(fā)段具有更有效的傳熱并產生更高的振蕩壓差。此外，當汽塞在脈動熱管中脈動時，前進接觸角ady和后退接觸角Qrec分別出現在汽塞的頭部和端部。ad和re之間的差異產生了毛細管阻力，為F，=nrdot(cos Orec-cos Qadv)式中:F。為阻力，N;n為量綱一常數;d為毛細管內徑，m;QL為靜態(tài)表面張力，mN/m?？梢杂^察到毛細管阻力與表面張力成正比。

因此，表面張力較低的表面活性劑溶液在溶液中的毛細阻力較小，從而增強了溶液中的振蕩運動。圖7顯示了加人去離子水和PQAI水溶液脈動熱管的熱阻。觀察到去離子水和PQAI溶液脈動熱管的熱阻都隨著加熱功率的增加而減小。這意味著隨著加熱功率的增加，脈動熱管中會有更劇烈的振蕩運動。此外，可以看出，在整個加熱功率下，PQAI脈動熱管的熱阻低于去離子水的熱阻。在管道中，液塞和汽塞間隔排列。隨著蒸發(fā)段和冷凝段的壓差增大，工作流體發(fā)生振蕩運動，進一步實現傳熱。因此，振蕩運動對脈動熱管的傳熱特性有很大的影響。研究表明熱量從蒸發(fā)段傳遞到冷凝段，主要是通過液塞在脈動熱管中的振蕩運動來實現的。

如圖6所示，通過添加PQAI表面活性劑，脈動熱管的振蕩運動具有較小的振幅和較高的穩(wěn)定性。因此，這種更強的溫度波動導致了脈動熱管更好的傳熱性能。此外，如上所述，通過添加少量表面活性劑可以增強沸騰傳熱?；赑QAI水溶液在脈動熱管蒸發(fā)段沸騰·17.傳熱更好，帶走的熱量也更多。

結果表明在100W的加熱功率下，PQAI脈動熱管的熱阻比純水脈動熱管降低了20.8%。綜上所述，以PQAI水溶液作為工質并經氧乙炔正火處理的脈動熱管表現出較好的傳熱性能。

3結論

1)經氧乙炔正火處理的銅管內壁明顯粗糙，大部分壁面被黑色晶體和溝谷紋覆蓋，與純水接觸角(2)為27°，比未經處理表面降低了69%，表明其表面潤濕性顯著提高。

2)去離子水中加入少量含氟表面活性劑可以顯著降低表面張力。PQAI水溶液的臨界膠束質量濃度約為0.04kg/m2，其表面張力比去離子水降低了77.7%。動態(tài)表面張力結果顯示，隨著濃度的增加，表面張力的下降速度明顯加快，達到平衡狀態(tài)的時間也縮短。當溶液質量濃度增加到臨界膠束質量濃度時，動態(tài)表面張力的下降速率變化不大。

3)3)研究PQAI溶液的池核沸騰換熱特性和氣泡行為。結果表明，PQAI水溶液沸騰時產生的氣泡數量顯著增加，氣泡半徑減小，氣泡脫離時氣泡聚結的趨勢減小，并且氣泡的形狀更接近球形。大量氣泡迅速離開加熱表面，增加擾動，從而提高傳熱特性。當熱流密度為10—60W/cm2時，PQAI水溶液的沸騰傳熱系數提高了5%一37%。

圖7脈動熱管的熱阻PQAI溶液脈動熱管的熱阻隨著加熱功率的增加而減小，具有比純水脈動熱管更小的振幅和更高的穩(wěn)定性，能夠改善振蕩運動，進一步提高脈動熱管的傳熱性能。改善脈動熱管內表面的潤濕性和應用含氟表面活性劑可以協同強化脈動熱管的傳熱效率，結果表明在100W的加熱功率下，PQAI脈動熱管的熱阻比純水脈動熱管降低了20.8%。