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Effects of heat flux, mass flux, vapor quality, and saturation temperature on flow boiling heat transfer in microchannels

核沸腾 传热系数 材料科学 热力学 热流密度 临界热流密度 传热 蒸汽质量 沸点 质量通量 微通道 沸腾 机械 物理
作者
Stefan S. Bertsch,Eckhard A. Groll,Suresh V. Garimella
出处
期刊:International Journal of Multiphase Flow [Elsevier BV]
卷期号:35 (2): 142-154 被引量:192
标识
DOI:10.1016/j.ijmultiphaseflow.2008.10.004
摘要

Flow boiling heat transfer with the refrigerants R-134a and R-245fa in copper microchannel cold plate evaporators is investigated. Arrays of microchannels of hydraulic diameter 1.09 and 0.54 mm are considered. The aspect ratio of the rectangular cross section of the channels in both test sections is 2.5. The heat transfer coefficient is measured as a function of local thermodynamic vapor quality in the range −0.2 to 0.9, at saturation temperatures ranging from 8 to 30 °C, mass flux from 20 to 350 kg m−2 s−1, and heat flux from 0 to 22 W cm−2. The heat transfer coefficient is found to vary significantly with heat flux and vapor quality, but only slightly with saturation pressure and mass flux for the range of values investigated. It was found that nucleate boiling dominates the heat transfer. In addition to discussing measurement results, several flow boiling heat transfer correlations are also assessed for applicability to the present experiments.
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