CIESC Journal , 2019, 70(4): 1309-1317 化工学报 2019 年 第 70 卷 第 4 期 | www.hgxb.com.cn DOI：10.11949/j.issn.0438⁃1157.20181298 研究论文 单晶硅表面池沸腾可视化测量及数据分析 陈宏霞，孙源，宫逸飞，黄林滨 （华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京 102206） 摘要： 针对核态沸腾过程，利用高速摄像机和红外热成像设备对光滑、微坑、均匀微柱和槽型微柱四种不同单 晶硅表面的沸腾现象进行了在线可视观测，获得了各表面气泡动力学演变过程及局部温度演变规律，揭露了基 于动力学过程的沸腾强化机理。由沸腾曲线可知，光滑硅表面，沸腾起始过热度为 6℃，而三种微结构表面，起 沸过热度为 3～4℃；同时，微坑、槽型微柱和均匀微柱表面核态沸腾的 CHF 较光滑表面分别提高了 109%、 129% 和 140%。动力学演变过程则证明了微坑的存在为核化沸腾提供了核化点，有效降低了核化能垒、缩短了 壁面蓄能阶段的时长。微柱的存在大幅度增加了气泡核化密度，减小了脱离直径，缩短了脱离时间，促进了沸 腾表面温度的均匀化。 关键词： 微结构；池沸腾；气泡动力学；局部温度；高速红外 中图分类号： TK 121 文献标志码： A 文章编号： 0438⁃1157 （2019） 04-1309-09 Visual measurement and data analysis of pool boiling on silicon surfaces CHEN Hongxia, SUN Yuan, GONG Yifei, HUANG Linbin (Energy Power and Mechanical Engineering Department, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) Abstract: The high-speed video and high-speed infrared were used to visual measure the boiling phenomenon on four kinds of monocrystalline silicon surfaces including smooth, cavity, pitch and groove-pitch surfaces. The dynamic evolution process and the local temperature evolution law reveal the boiling enhancement mechanism based on the dynamic process. For the smooth silicon surface, the superheat is 6℃ when the boiling starts under low heat transfer, and this superheat is around 3 － 4℃ for the three micro-structured surfaces. In addition, compared with the smooth surface, the CHF for cavity, groove-pitch and pitch surfaces are increased by 109%, 129% and 140%, respectively. According to the dynamic evolution of bubble, cavities provide the nucleation sites, decrease the nucleation barrier energy and shrink the energy accumulation stage. Pitches significant increase nucleation sites, decrease departure diameter and departure time of bubbles, which uniform the boiling surface temperature. Key words: micro-structure; pool boiling; bubble dynamics; local temperature; high-speed infrared 引 积[6-7]、模板烧结[8-9]、激光加工[10]、光刻技术[11] 等的不 言 断发展，目前新型材料具有向着极限尺度（极大或 沸腾相变传热是一种高效传热手段，被广泛应 用于高效换热器 [1-3] [4] 、快速冷却 以及能源存储等领 [5] 域 。 随 着 新 材 料 技 术 如 等 离 子 蚀 刻 、电 化 学 沉 收稿日期：2018-11-05 极小尺度）发展的趋势。对于沸腾过程而言，其两 大关键因素汽化核心和过热度均对小尺寸结构更 敏感，具有复杂微纳尺度的结构表面[12-15] 已然成为 修回日期：2019-01-19 通信作者及第一作者：陈宏霞（1980—），女，博士，副教授，hxchen@ncepu.edu.cn 基金项目：国家自然科学基金项目（51576063）；2019 年度装备预研教育部联合基金青年人才基金项目（6141A02033526） 引用本文：陈宏霞, 孙源, 宫逸飞, 黄林滨 . 单晶硅表面池沸腾可视化测量及数据分析[J]. 化工学报, 2019, 70(4): 1309-1317 Citation： CHEN Hongxia, SUN Yuan, GONG Yifei, HUANG Linbin. Visual measurement and data analysis of pool boiling on silicon surfaces[J]. CIESC Journal, 2019, 70(4): 1309-1317 化 ·1310 · 工 学 第 70 卷 报 沸腾研究的重点和热点。 瞬态热传导过程在气泡整个生长周期中传热量的 [16] 贡献比，结果表明瞬态热传导在整个气泡生成过程 Kim 等 对不同微纳结构加热表面（25 mm×28 mm）的沸腾过程与其影响因素进行了深入研究，认 为微纳表面强化沸腾的影响因素主要有两点：一是 中总换热量的占比超过 90%。Jung 等[27] 观测 FC-72 在单晶硅加热表面上沸腾时的热通量和温度分布 微钠米多孔的存在增大了表面传热面积；二是微结 规律，认为在沸腾过程中液相区的传热量在整个沸 构表面毛细力的存在促进了周围过冷液体向干斑 腾过程中占主导地位，气泡通过扰动流场和互相合 区的回流。定量分析结果表明，有效传热面积提高 并等过程而增大液相面积。Dhillon 等[28]采用红外和 对强化沸腾的影响在 30% 以下，而毛细作用的强化 高速设备研究了沸腾过程中的气泡干斑区加热和 不同微结构单晶硅的沸腾现象发现微米表面与纳 热通量的计算式。Jung 等[27]和 Golobic 等[29]都分析了 作用在 70% 以上。Dong 等 和 Honda 等 通过观察 再润湿现象，并提出了一个新的用以预测沸腾临界 米表面在强化沸腾时的机理并不相同：微米表面主 沸腾表面过程中表面局部过热度的不均匀性，认为 [17] [18] 要是通过增加有效传热面积实现强化沸腾；而纳米 相比平均过热度，在低热通量段，局部过热度对气 表面则是由于毛细力作用吸引周围液体再润湿干 泡的形成和长大影响更大。 可见沸腾相变换热具有极高的换热效率，但对 烧区快速降温阻止了液膜形成，从而降低过热度， 延缓了沸腾的恶化。Hutter 等 、Lie 等 和 Yu 等 [19] [20] [21] 沸腾过程中气泡动力学和局部换热机理还有待进 分别对微坑和微柱单晶硅表面进行了沸腾实验，发 一步研究。本文利用涂覆导电膜的单晶硅作为沸 现微坑的存在为沸腾气泡的生成提供了稳定核化 腾基底表面，设计搭建可同时观测沸腾动力学过程 点，有效地降低了起始沸腾过热度，但微坑的高度 和温度演变过程的可视化池沸腾实验台；并通过对 对气泡的脱离直径及脱离频率几乎没有影响，而微 不同结构单晶硅表面的核态沸腾过程中气泡运动 柱表面有效地减小了气泡脱离直径，提高了气泡脱 过程及气泡演变过程中局部温度变化规律的监测 离 频 率 ，且 微 柱 尺 寸 越 小 ，对 沸 腾 的 强 化 作 用 越 和分析，以获得壁面微结构影响气泡形成过程的数 明显。 据，合理补充核态沸腾过程薄膜机理中表面微结构 Zhao 等 通过观察制冷工质在光滑 ITO 玻璃表 [22] 面的气泡动力学[23-24]，提出了一个新的动态微液层 模型用以预测核态沸腾的传热过程。Gerardi 等[25-26] 首次利用红外测温及高速摄像同步采集设备观察 对沸腾的影响。 1 实验设备及实验方法 了光滑蓝宝石表面在去离子水中沸腾时的气泡运 可视池沸腾实验平台由方形沸腾池、温控加热 动过程和传热表面局部温度变化规律，计算分析了 系统、高速摄像及红外热成像系统、数据采集系统 固汽界面上微液层蒸发、气液界面上微对流换热及 Fig.1 图1 四部分组成，如图 1 所示。 池沸腾实验台 Schematic diagram of pool boiling facility 第4期 www.hgxb.com.cn ·1311 · 沸腾池尺寸为 130 mm×140 mm×140 mm，由四 率 可 达 2320 × 1720，本 实 验 台 测 量 最 高 频 率 为 压紧密封构成；顶部固定冷却回流器、辅助加热器 泡脱离周期为几个至几百毫秒范围，因此所用设 块无机石英玻璃胶合并与上下不锈钢板利用垫圈 保证沸腾过程温度、压力及液位稳定；单晶硅加热 2000 Hz。工质水核态沸腾气泡直径在毫米级，气 备的分辨率及相应频率足以获得详实的沸腾特征 表面封装于 PEEK 板上作为实验元件，通过 O 形圈 数据。实验中工质温度、加热膜电压及电流均利 验区域预留通孔，便于红外检测单晶硅表面温度 10-5 s。 与底部不锈钢板密封；底部不锈钢板正对单晶硅实 用 Agilent34970A 进 行 数 据 采 集 ，其 响 应 频 率 为 实验首先利用辅助加热器将沸腾槽内去离子 分布。 温控加热系统包括可控辅助加热器与沸腾表 面的膜阻加热两部分。辅助加热器用于将水加热 到饱和温度，并利用温控系统控制实验工质在整个 实验过程中维持饱和温度，其温控精度为±1℃。通 过离子溅射在单晶硅下表面（与工质接触的沸腾表 面为上表面）加工工字形 Ti 膜作为加热膜，厚度为 150 nm，其方阻为 8 Ω；工字两侧顶部镀厚度为 350 水缓慢加热至饱和温度并保持至少 1 h 左右以除 气；然后单晶硅通电加热，缓慢调节直流电源电压 至第一个气泡出现并以此作为核态沸腾起始点；进 而以直流电压 1V 的步长逐步提高沸腾表面热通量， 所有工况皆保持 10 min 以上，确保工况稳定后再进 行实验数据采集、高速摄像和红外测试。 数据处理 几何尺寸计算的 Ti 膜常温下电阻为 24 Ω，Au 电极 2 2.1 有效热通量的计算 加热功率全部用于中间 Ti 膜的加热。 加热表面热通量 q；基于加热薄膜的形状、尺寸设 种，其微结构布局如图 2 所示。微坑表面在沸腾表 区域与上表面饱和水的对流及与下表面空气的自 nm 的 Au 膜作为加热膜电极，方阻为 0.0686 Ω，结合 膜电阻为 0.0457 Ω，故 Au 电极电阻相对可忽略，电 实验考察试样分光滑、微坑、微柱、槽型微柱 4 面区域均匀刻蚀三个直径 D=300 μm、深度为 50 μm 的微坑，微柱表面均匀设计 50 μm×50 μm×50 μm 间 距为 100 μm 的方形微柱，槽型微柱表面是在均匀微 柱表面间隔设计宽度为 1 mm 的不添加微柱的光滑 利用直流电源电压、电流和 Ti 加热膜面积计算 计，考虑单晶硅向两侧未加热区域的导热、未加热 然对流等三部分热损失，利用 Fluent 商业软件进行 CFD 数值模拟获得各个工况下的热损失及有效加 热功率系数 α[30]。计算获得实验过程中有效热通量 q″可由式（1）确定 区域。 q″ = α UI Aheating （1） 式中，U 为直流电源电压；I 为直流电源电流； Aheating 为 Ti 加热膜面积。 2.2 壁面平均温度的计算 根据加热金属膜(Ti 膜)的阻值随温度的变化而 变化，且其变化规律呈线性关系，通过测定薄膜电 阻获得壁面温度。首先获得加热膜电阻和温度的 线性关系如图 3 所示。由图可见，各样片电阻和温 Fig.2 图2 微结构表面 Sketch of boiling surfaces 利用高速摄像从侧壁对沸腾过程气泡的运动 规律进行监测，同时高速红外从底部通孔检测单晶 硅 下 表 面 Ti 膜 温 度 。 所 使 用 的 红 外 热 成 像 仪 为 InterTec system(IR5300)，红外分辨率为 320×256，用 于 本 实 验 台 视 窗 大 小 测 量 最 大 响 应 频 率 为 1000 Hz；高速摄像机选用国产“千眼狼 2F04”，全幅分辨 度线性斜率相同。以各个样品测定饱和温度 100℃ 下 的 电 阻 R100 作 为 参 考 ，即 可 利 用 斜 率 ΔT/ΔR= 22.15，获得任意温度值（电阻值）下 Ti 膜的准确温 度，即单晶硅底面温度。 TTi=(RSi-R100)×22.15+100 （2） 由单晶硅底面温度按照傅里叶公式可计算上 表面平均温度 Tw 为 Tw=TTi-qδSi/λ （3） 式中，δSi 为单晶硅厚度，0.6 mm；λ 为单晶硅热 化 ·1312 · 工 学 第 70 卷 报 面水的起沸过热度为 6℃，在低热通量下主要为单 气泡行为，随着热通量增大壁面过热度增大，当有 效热通量超过 1178 kW/m2 后，过热度急剧增大，核 态沸腾达到临界热通量（critical heat flux, CHF）。利 用 Zuber[31] 临 界 热 通 量 经 典 计 算 公 式 得 CHF=1252 kW/m2，与实验数据误差为 5.9%，证实了实验台核态 沸腾实验的正确性和可信度。相比光滑表面，微坑 或微柱中形成的孔隙或微结构能够提供稳定核化 点，降低核化能垒，促进气泡核化，使得微结构表面 Fig.3 图3 加热膜电阻与温度的关系 Temperature vs resistance calibration curves for heating films 导率，取 105 W/(m·K)[22]。本实验工况有效热通量范 围为 q"=50~310 kW/m2，可知上下表面温差 ΔT=TwTTi <1.8℃，因此本实验中试样上下表面温差忽略不 的 起 始 过 热 度 降 至 3～4℃ ；但 对 于 临 界 热 通 量 CHF，少量微坑的存在影响不大；而微柱表面由于微 结构的阵列排布显著增大了沸腾核化密度，降低了 沸腾表面过热度使得 CHF 大幅度增加，由图 5 可知， 微坑、槽型微柱和均匀微柱较光滑表面分别提高了 109%、129% 和 140%。 计，认为薄膜温度即为沸腾上表面温度。 2.3 红外测温 利用 3～5 μm 波长的红外线测定 Ti 薄膜表面 温度获得沸腾表面温度场。通过黑漆校核实验获 得 不 同 温 度 下 Ti 及 Si 表 面 的 发 射 率 曲 线 ，如 图 4 所示，从而设置红外测温时每个工况温度范围内 的 平 均 发 射 率 值 ，以 获 得 沸 腾 表 面 较 准 确 的 温 度值。 图5 Fig.5 3.2 沸腾曲线 Boiling curves 气泡动力学规律 图 6 为气泡动力学参数临界脱离直径、脱离周 期和热通量关系曲线，可知，光滑表面在沸腾初期 核化密度较稳定，热通量 q″ 从沸腾起始点（59 kW/ m2）到 108.5 kW/m2 范围内，脱离直径随有效热通量 增大而增大并达到极大值；继续增大有效热通量， 图4 Fig.4 Ti/Si 表面发射率随温度变化的校核曲线 Emissivity vs temperature calibration curves of Ti/Si surface 3 单晶硅的核态沸腾规律 3.1 沸腾曲线 脱离直径开始减小直至 2.1 mm 左右趋于稳定。对 于气泡脱离时间而言，随着有效热通量增加脱离时 间呈单调减小趋势。 相对于光滑表面，微坑表面为孤立气泡的核化 提供了稳定的核化中心（图 7），沸腾气泡更易生成； 同时其临界脱离直径较稳定，随有效热通量变化在 按式（1）和式（3）所示计算方法，分别获得单晶 硅表面不同工况下有效热通量以及表面过热度，绘 制沸腾曲线如图 5 所示。由图可知，光滑单晶硅表 2.15～2.4 mm 区域内变化；而气泡脱离时间随有效 热通量增大而缩短，且短于同有效热通量下的光滑 表面的脱离时间，即实验中微坑结构不仅强化气泡 的核化，同时也强化了气泡脱离。 第4期 www.hgxb.com.cn Fig.6 图6 ·1313 · 气泡动力学参数与有效热通量的关系曲线 Curves of bubble departure diameters and departure period vs heat flux Fig.7 图7 不同表面上沸腾气泡高速图片 High-speed pictures of bubbles on different micro-structures 对于微柱表面，热通量 q″ =35 kW/m2 下即可观 较大；随着有效热通量的增大槽道和微柱间隙的气 泡往往在微柱角落中发生核化，如图 8 所示；此时微 生气泡合并形成较大气泡，使得槽道内相邻小气泡 察到气化核心的产生（图 5）；且受微结构的影响，气 泡都逐渐长大，但由于微结构内核化密度大且易发 柱阵列不仅提供了气泡核化中心，同时气泡生长引 被吸纳合并，在微柱区形成更大、形状不规则的气 起微柱间隙的液体的微流动促进了气泡的脱离，使 泡；因此在槽型微柱表面的沸腾气泡多居于微结构 得表面气泡未发生合并即脱离，脱离时间缩短至几 区域，且气泡脱离直径较大与光滑表面相当，但形 毫 秒 ，气 泡 临 界 脱 离 直 径 小 于 1 mm。 当 q″ >54.4 kW/m 以后，整个加热表面上核化点增多，微柱间隙 2 的相邻的小气泡开始发生合并脱离，其脱离直径显 著增大；当 q″ >90 kW/m 后气泡核化密度增大，但其 2 脱离直径和脱离周期不再变化。 槽型微柱上气泡在槽道和微柱间隙均有核化 气泡生成。如图 7 所示。低有效热通量下（q″ =40 kW/m2）气泡优先在槽道内成核生长，且其脱离直径 状不规则。值得指出的是，此现象对设计局部结构 调控沸腾换热器中沸腾气泡的分布具有指导 意义。 3.3 3.3.1 局部温度演变规律 光滑表面的沸腾过程温度演变可视化 图9 为光滑表面孤立气泡生长运动过程壁面温度场演 化规律，q″=89 kW/m2 时汽化核心处首先形成一个气 泡雏形；伴随相变的进行气液交界面外扩，气泡逐 化 ·1314 · 工 学 第 70 卷 报 泡直径，且气泡底部薄液膜消失，在气泡中心形成 干烧区，壁面换热量部分用于加热气泡内部饱和 蒸 气 ，使 得 壁 面 中 心 温 度 开 始 升 高（t=5.6 ms）；伴 随气液界面相变换热气泡浮升力增大使气泡在 16.8 ms 时脱离，较 q″ =89 kW/m2 时单气泡周期明显 减小，且较高有效热通量下气泡脱离过程不存在 根部变细的缓慢演变过程，气泡几乎以球形直接 脱离壁面。 Fig.8 图8 提取气泡中心线温度分布获得整个气泡生长 均匀微柱结构沸腾初期核化点分布 Distribution of nucleation points in initial boiling of 周期内的演变规律如图 10 所示，可知低有效热通量 uniform microcolumn structure 换热时壁面温度持续降低，气泡底部为均匀薄液膜 渐长大，同时气泡中心由于相变带走热量温度降 高，中心低”的抛物线形。而高热通量下，气泡中心 和微液层换热；整个气泡温度演变曲线呈现“两头 低。至 t=7.38 ms，气泡大小达到最大值且壁面中心 出现干烧区，壁面中心区温度出现回升，主要由气 t>7.38 ms 后气液交界面开始收缩，直至气泡脱离， 同时发现低有效热通量时气泡成核和生长受加热 73.8 ms，气泡脱离前气泡缩颈形变明显。而当提 气泡生长速度加快，加热表面边界对气泡的定位影 位置温度达到最小值，即相变换热速度达到最大； 整个表面温度又重归一致。完整气泡周期时间为 高 q″ 到 130 W/m2 时，核化气泡迅速增大到最大气 Fig.9 图9 泡两侧的厚液膜换热，形成“谷底馒头峰”式曲线。 面边界影响发生偏移[25]，而随着有效热通量的增大， 响削弱。 光滑表面单个孤立气泡在完整周期内的温度演变规律 Infrared (IR) images for a single bubble in life-cycle at q″=89 kW/m2,130 kW/m2 图 10 Fig.10 完整气泡生长周期内气泡中心线上温度分布的演变规律 Evolution of temperature distribution along central line of bubble 第4期 www.hgxb.com.cn 图 11 3.3.2 Fig.11 ·1315 · 微结构表面沸腾气泡形成脱离过程 A nucleate boiling circle on boiling surfaces 微结构表面的沸腾过程温度演变可视化 图 槽型微柱表面气泡的吸纳合并作用发生在气 11(a)、(b)为 300 μm 微坑表面孤立气泡的温度场变化 泡生成极短的时间内，槽内气泡来不及长大即被快 规律。可知，尽管过热度较高的微坑处为气泡初始 速侧吸到微柱区与大气泡合并脱离；壁面温度的均 核化位置，但气泡生长过程中受有限表面在界面处 匀性也相应提高。但槽道的宽度对壁面温度的均 的温度梯度以及界面附近的 Maragoni 微对流的影 匀性存在影响，宽度加大可以造成中间气泡无法被 响[25]，气泡会出现从微坑向边界移动的滑移现象。 侧吸，引起局部过热。 由于微坑的存在大大加快了气泡的核化速度，同时 3.4 换热机理的推断 微坑下一代气泡的生成和相继滑移促进了上一代 气泡的快速脱离，从而增大了气泡的脱离频率。而 对于光滑表面，气泡的相对生长时间较长。随着有 效热通量的提高，同样出现气泡内部干烧区，中心 区相变热阻增大壁面温度升高。 如图 12 所示，通过监测沸腾气泡中心点壁面温 度周期变化可确定气泡动力学中的气泡的生长时 间 tg、脱离时间 td 以及气泡脱离壁面后的蓄能时间 th；从而基于各阶段的换热机理，建立更准确的换热 模型。对比光滑壁面和微坑壁面三段时间差异可 图 11 (c)为 q″=54 kW/m2 时均匀微柱表面生成气 知，微坑的存在降低了气泡核化能垒，表面核化沸 表面即存在着数量庞大的温度低点，这些低点为微 连续滑移过程，促进了气泡的脱离，使得气泡的生 泡时的温度变化规律，t=0 时未生成可见气泡，加热 柱间隙内的微小核化点，小气泡在其中孕育并长 腾过程中蓄能再核化阶段的时间 th 显著缩短；气泡 长时间 tg 和脱离时间也均有所缩短 td。对沸腾过程 大；t=2.8 ms 时某些微小核化点密集的区域上的气 红外数据的进一步分析可获得微结构更详实的强 面，此脱离过程的时长仅为 10 ms 数量级，相比同等 换热模型。 泡长大并合并成为大气泡；t=14 ms 时该气泡脱离壁 化机理，并有助于建立基于气泡动力学过程的精准 有效热通量下的光滑表面的 102 ms 数量级要快得 4 多。在整个气泡运动过程中，加热壁面间的温差约 2 K，而光滑表面上沸腾最大温差为 10 K 以上，可见 结 论 本文耦合利用高速红外和高速摄像手段，对有 微柱的存在大大提高了壁面的温度均匀性, 抑制了 限光滑、微坑、微柱及微柱槽道单晶硅表面的核态 由于气泡干斑区内温度过高换热不良而造成的沸 沸腾过程进行了可视研究，获得了不同有效热通量 腾恶化，因此微柱的存在可以有效地提高临界有效 下微结构单晶硅表面的运动规律和温度演变过程， 热通量。 主要结论如下。 化 ·1316 · 工 学 第 70 卷 报 “谷底馒头峰”式分布。同时可利用红外数据精准 确定核态沸腾各阶段的准确时长。 参考文献 [1] 纪献兵, 徐进良 . 流体在超轻多孔金属泡沫中的流动和换热特 性[J]. 化工学报, 2009, 60(1): 21-27. 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Experimental Thermal and Fluid Science, 图 12 沸腾表面气泡中心点处壁面温度的周期变化曲线 Fig.12 Nucleate boiling circle on pitch surface （1）微结构表面显著降低了核化沸腾的起始过 热度；少量微坑的存在对 CHF 值的影响较小，微柱 [6] [7] 在低有效热通量下气泡向边界的移动仍较明显。 微柱结构大幅度提高了沸腾核化密度并促进气泡 的合并脱离，气泡定位几乎不受加热边界的影响。 槽道微柱表面的槽道和微柱底部均为核化中心，但 由于气泡之间的吸纳合并作用，气泡合并及脱离多 发生在微柱区域。利用微结构对槽道内气泡的侧 吸作用，有望控制气泡的快速汇聚及脱离以及沸腾 气泡的空间分布位置。 （3）通过高速红外对气泡局部温度场演变规律 的监测，可判断气泡动力学过程各阶段换热机理。 如低有效热通量下核态沸腾主要为均匀薄膜换热， 提高有效热通量气泡内部发生干烧区，气泡中心线 温度分布由“中间低、两边高”的抛物线分布转变为 on mono and multi-layer micro-nano bi-porous copper surfaces Heat and Mass V001T04A005. Transfer. Biopolis, Singapore, 2016: [8] Byon C, Choi S, Kim S J. Critical heat flux of bi-porous sintered [9] 郭兆阳, 徐鹏, 王元华, 等 . 烧结型多孔表面管外池沸腾传热特 化核心随机分布，低有效热通量下气泡生长定位受 边界影响明显。表面微坑具有固定气化核心作用， 1106. Wang Y Q, Mo D C, Lyu S S. Enhanced pool boiling heat transfer [C]//ASME 2016 5th International Conference on Micro/Nanoscale 提高了 CHF，且均匀微柱表面的 CHF 要高于槽道微 （2）针对气泡分布规律，有限光滑沸腾表面气 temperature on porous electrodeposited copper for pool boiling enhancement[J]. 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