Tác động của trọng lực lên truyền nhiệt trong quá trình sôi trên lớp phủ bằng phun nhiệt

Nghiên cứu này đề cập đến việc nâng cao khả năng truyền nhiệt trên bề mặt được chế tạo bằng phương pháp phun nhiệt. Hai phương pháp phun nhiệt sử dụng đồng làm vật liệu phủ, bao gồm phun lửa bằng dây (WFS) và phun plasma chân không (VPS), đã được áp dụng lên bề mặt ngoài của xi lanh đồng có đường kính ngoài 20 mm. Cấu trúc bề mặt bằng WFS dày đặc hơn so với VPS. Tác động của trọng lực lên hệ số truyền nhiệt trong quá trình sôi và nhiệt độ siêu nhiệt tại khởi đầu của quá trình sôi đã được đánh giá một cách thực nghiệm dưới điều kiện vi trọng lực và trọng lực cao trong suốt quỹ đạo bay parabol của máy bay. Các thí nghiệm sôi trong bể chất lỏng bão hòa HCFC123 đã được thực hiện cho các thanh nhiệt từ 1.0 đến 160 kW/m2 và nhiệt độ bão hòa 30 °C. Kết quả cho thấy bề mặt bằng VPS tạo ra hệ số truyền nhiệt cao hơn và nhiệt độ siêu nhiệt thấp hơn tại thời điểm khởi đầu của quá trình sôi dưới điều kiện vi trọng lực. Đối với bề mặt mịn, tác động của trọng lực lên hệ số truyền nhiệt trong quá trình sôi là rất ít. Đối với lớp phủ, sự khác biệt lớn về hệ số truyền nhiệt đối với trọng lực đã được quan sát trong khoảng thanh nhiệt trung bình. Hệ số truyền nhiệt giảm khi trọng lực thay đổi từ bình thường sang trọng lực cao, và được cải thiện khi trọng lực chuyển từ trọng lực cao sang vi trọng lực. Sự khác biệt trong hệ số truyền nhiệt giữa trọng lực bình thường và vi trọng lực là rất ít. Hệ số nâng cao khả năng truyền nhiệt vẫn được giữ qua toàn bộ khoảng thanh nhiệt thí nghiệm. Có thể nói rằng hành vi sôi trên lớp phủ bằng phun nhiệt có thể bị ảnh hưởng bởi vận tốc lưu lượng đối lưu.