脉冲式喷雾冷却传热性能实验研究.pdf

2023 年第 3 期总第 253 期低温工程CRYOGENICSNo.3 2023SumNo.253脉冲式喷雾冷却传热性能实验研究黄龙王雨娇(江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院南京 210016)摘要:搭建了以水为工质的喷雾冷却系统,通过变频器调整工质喷雾周期和占空比,获取其传热性能变化规律,研究结果表明:当加热功率小于 1 000 W 时脉冲喷雾冷却系统存在最佳喷雾周期,当加热功率增至 1 200 W 喷雾冷却传热系数始终低于连续喷雾;随着加热功率增加不同占空比均对应最优工况,当占空比为 0.5,加热功率 1 000 W 时,表面传热系数为 4.02 W/(cm2),比连续喷雾时增大了 80.1%;随着占空比的减小,槽道表面传热系数呈现先增大后减小的趋势,而光滑表面呈现增大趋势;采用脉冲式喷雾时不仅可以缩短达到热平衡的时间而且工质量也有大幅度的减少,当喷雾流量为 0.45 L/min,达到热平衡时占空比 0.4 工况比连续喷雾节省了 80.9%的工质。关键词:脉冲喷雾占空比喷雾周期中图分类号:TB657,TB663文献标识码:A文章编号:1000-6516(2023)03-0044-07收稿日期:2023-03-30;修订日期:2023-05-28基金项目:江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目(22KJD580001)、江苏海事职业技术学院科创基金项目。作者简介:黄龙,男,37 岁,博士、讲师。Experimental study on heat transfer performanceof pulsed spray coolingHuang LongWang Yujiao(Marine Electrical and Intelligent Engineering Institute,Jiangsu Maritime Institute,Nanjing 210016,China)Abstract:A spray cooling system with water as the working medium was built,and the sprayperiod and duty ratio of working medium were adjusted by a frequency converter to obtain thechange law of its heat transfer performance.The results show that when the heating power is lessthan 1 000 W,the pulse spray cooling system has an optimal spray period,and when the heatingpower is increased to 1 200 W,the heat transfer coefficient of spray cooling is always lower thanthat of continuous spray cooling.When the duty cycle is 0.5 and the heating power is 1 000 W,the surface heat transfer coefficient is 4.02 W/(cm2),which is 80.1%higher than that ofcontinuous spraying.As the duty cycle decreases,the heat transfer coefficient of the channel sur-face shows a trend of first increasing and then decreasing,while the heat transfer coefficient of thesmooth surface shows an increasing trend;When pulse spraying is used,not only the time toreach thermal balance can be shortened,but also the work quality can be greatly reduced.Whenthe spray flow rate is 0.45 L/min and the thermal balance is reached 80.9%of working mediumis saved in the working condition corresponding to the duty ratio of 0.4 compared with the contin-uous spray.Key words:pulse spray;duty cycle;spray cycle第 3 期脉冲式喷雾冷却传热性能实验研究1引言电子元件趋于微型化,大型的换热设备有极大的局限性,脉冲式喷雾冷却作为一种高效微型化的传热技术成为该领域最具有潜能的冷却方法之一1-2。脉冲式喷雾冷却是一个特定频率停止喷射和一个特定频率喷射的过程3,考虑到脉冲喷雾可以充分发挥工质气化潜热的能力,不仅可以使喷雾传热提早进入两相区换热,而且可以节省工质的用量来达到更好的传热效果4-6,因此该技术在设备整装及负荷要求较小的场合有较大的利用价值,在机载环境或者舰载大功率元器件的散热方面具有优势。国内外学者对于该技术已经开展了研究。祝唐豪,刘妮等7研究了倾斜角度及表面活性剂对脉冲式喷雾冷却的影响,结果表明倾斜角度为 18时与垂直喷射相比表面平均温度下降了 3.64,传热系数提高了 26.1%,但是温度分布不均匀;辛慧、陈斌等8以脉冲喷雾过程中涉及的传热特性参数为研究对象,搭建了喷雾冷却实验台,完成相关的实验,结果表明在长脉冲下,喷雾压力越大传热能力越强,但是短脉冲下,喷雾压力的影响较小;长短脉冲下对于的最佳喷雾距离分别是 6 cm 和 4 cm;杜康9主要关注的是低压环境对脉冲喷雾冷却的影响,研究中发现在低压和不同的热流密度下,表面传热系数总有一定的增加,最佳喷射周期随之减小,同时也都有最佳的占空比与之对应,最佳占空比随着热流密度的增加而增大;吉鑫,崔银伟10在其研究中发现脉冲喷雾每一个压力对应一种最优工况。通过分析上述的研究成果发现目前的研究主要集中在倾斜角度、喷雾压力及低压环境下对脉冲喷雾的影响,在此基础上本研究将继续开展关于喷雾流量、占空比、喷雾周期等对脉冲式喷雾冷却的影响,希望从机理上更加清楚脉冲式喷雾的强化换热的原因。2脉冲式喷雾冷却实验系统及实验方法2.1脉冲式喷雾冷却实验台脉冲喷雾冷却系统原理及实物图如图 1 所示,包括储液罐、高压水泵、变频器、流量计、模拟热源和数据采集系统。图 1脉冲式喷雾冷却实验装置1.储液罐;2.微型高压泵;3 脉冲调节器;4.工质净化器;5.涡轮流量计;6.密闭喷雾腔;7.加热功率调节器;8.真空泵。Fig.1Pulsed spray cooling experimental device本次实验选取紫铜材质铜柱为待冷却件,考虑需对不同结构表面进行冷却,因此采用分体式结构即上部为铜柱,下部为方形紫铜块,两者通过压板采用螺栓紧固,如图 2 所示。实验以水为介质,为了研究单相区和两相区的传热规律,模拟热源保证散热表面水温超过 100 ,需要至少 1 000 W 以上的热功率,在底部布置 6 根极限热功率为 300 W 的加热铜棒,可以保证热源功率从0 W变化为 1 800 W。本次实验主要是对热表面进行散热,因此需要保证底部的热量仅沿着铜柱轴线向上传递,为了满足该要求需要在热源周围填充传热系数仅为 0.05 W/(cm2)的纤维棉进行填充,且在上端采用氟橡胶板进行密封封装,仅露出散热表面,如图 3 所示。本次实验将选取 2 种散热表面为研究对象,实物图如图 4 所示,参数如表 1 所示。54低温工程2023 年图 2模拟热源实物图Fig.2Physical diagram of simulated heat source图 3模拟热源封装图Fig.3Package diagram of simulation heat source图 4待冷却表面示意图及实物图Fig.4Schematic diagram and physicaldiagram of to be cooled surfaces2.2脉冲式喷雾冷却实验过程(1)检查整个试验台密封性能,通过氮气打压利用压力表检测喷雾腔的密封性以及观察管路连接处的保温性;表 1待冷却表面参数Table 1Parameters for to be cooled surfaces表面序号槽顶宽度a/mm槽底宽度L/mm槽道高度h/mm10002220.2(2)将喷雾系统、热源模拟系统、监测系统开启,测试运行情况;(3)开启热源加热器设定加热功率,调节流量调节阀至设定流量;(4)开启脉冲压力泵设定喷雾周期;(5)重复步骤 14 完成加热功率、喷雾流量及喷雾周期对传热性能的影响。2.3脉冲式喷雾冷却实验数据处理本次实验为了得到散热表面的传热系数做了保温绝热处理,理论上可以满足热量只沿着模拟热源轴向传递。为了验证是否符合一维导热特性,首先利用FLUENT 软件对热源上端的温度分布梯度进行仿真验证。仿真计算时设定加热量为 1 000 W,铜块外壁设置导热系数为 0.031 W/(mK),经过仿真后热源沿着轴向的温度分布情况如图 5 所示。图 5热源温度值分布Fig.5Temperature distribution of heat source从图 5 可知加热块温度梯度线性良好,热源沿着颈部轴向符合一维稳态导热规律;因此可以在其颈部从下至上布置温度传感器采集的温度数据利用一维导热计算公式拟合间接得到热表面温度。此时的表面热流密度可通过式(1)11得出:q=-T(y)y(1)64第 3 期脉冲式喷雾冷却传热性能实验研究式中:q 为热流密度,W/cm2;为紫铜导热系数,W/(cm );T(y)y由 t1t4拟合得出,t1t4为自上而下布置的 4 组测点温度;测点之间距离为 8,分别距离热表面为 17、25、33、41 mm,如图 6 所示。图 6温度测点布置(mm)Fig.6Temperature measuring point arrangement(mm)表征喷雾冷却换热性能的另外一个重要参数是热沉表面传热系数 K:Q=KAT=KA(Tw-Tin)(2)K=QA(Tw-Tin)=q(Tw-Tin)(3)式中:Tin为喷嘴入口温度;Tw为热表面温度;A 为微槽道表面面积,cm2。3实验结果及分析3.1不同喷雾周期对喷雾冷却的影响若调整喷射周期,影响到的不止是喷雾时间,而且停喷时间也会改变,因此会影响传热性能;因此,实验过程中调整脉冲频率,改变喷雾周期分别为 100 s、300 s、500 s、700 s、900 s,给 定 加 热 功 率 分 别 为500 W、800 W 和 1 000 W,每种工况下当达到热平衡时拟合获得表面传热系数及表面温度,图 7 和图 8 分别为传热系数和表面温度分布的变化规律。从图 7 中看出当加热功率为 500 W 时最佳喷雾周期为 500 s,此时对应的传热系数为 3.1 W/(cm2),当加热功率为 800 W 时,最佳喷雾周期为 300 s,较500 W 时相比达到最佳喷雾状态对应的周期缩短,当加热功率为 1 200 W 时表面传热系数的变化随着脉冲周期的增大而逐渐减小;产生这种现象的原因在于:在低加热功率下,对于周期较小的脉冲喷雾,每个周期内喷雾的工质量较小,在换热表面形成的液膜比图 7不同喷雾周期表面传热系数变化规律Fig.7Surface heat transfer coefficient variationfor different spray periods图 8不同喷雾周期下表面温度变化规律Fig.8Surface temperature variation fordifferent spray periods较薄,气泡生长的半径减小,更易逃逸,在停喷的阶段,液滴在表面充分铺展,并且没有冲击力迫使其迅速流走,因此液膜厚度变小,热量传递阻力降低,同时气泡从生成到液膜表面距离缩短,更加有利于气泡破裂,形成蒸汽带走大量的热量,相对应的使得液膜内扰动剧烈,湍动能增强,更有利于蒸汽凝结,减少雾滴与蒸汽之间的传热,使得传热系数升高。但是当加热功率增加至 1 200 W 时,由于表面热流较大,停喷期液膜沸腾蒸发加快,因此可以看到当喷雾周期加大时传热系数逐渐降低,而较小的喷射周期可以防止热表面干涸。为了验证该种分析的准确性,选取加热功率为500 W 时散热表面温度的分布随喷雾周期的变化规74低温工程2023 年律如图 8 所示,从图中看出喷雾周期为 500 s 散热表面温度均匀性较好,而喷雾周期为 900 s 时温度均匀性最差,说明此时部分区域由于确实液滴出现干涸导致热量积聚说明喷雾冷却具有最佳喷雾周期。3.2占空比对喷雾冷却传热性能的影响占空比表示喷雾过程中喷雾时间占一个周期的百分比;为了研究相同喷雾周期占空比对于传热的影响,设定喷雾流量为 0.35 L/min、加热功率分别为800 W 和 1 000 W,调整喷雾周期为 400 s,改变喷雾频率,设定占空比为 0.1、0.2、0.25、0.5、0.75,当每一工况达到热平衡时,拟合获得表面温度分布及表面传热系数如图 9图 10 所示。图 9不同占空比下传热系数变化规律Fig.9Heat transfer coefficient variationfor different duty ratio图 10不同占空比下表面温度变化规律Fig.10Surface temperature variationfor different duty ratio从图 9 中看出当喷雾周期为 400 ms 保持不变,对于加热功率为 800 W 和 1 200 W 时随着占空比的增加,表面传热系数先增大后减小,均存在最有占空比,当加热功率为 800 W 时,占空比为时表面传热系数最大达到 3.01 W/(cm2)比连续喷雾时传热系数增加了 19.9%;当加热功率为 1 200 W 时,占空比为 0.5 时,表 面 传 热 系 数 达 到 最 大 为 4.02 W/(cm2),比连续喷雾时增大了 80.1%;从图 10 看出当占空比为 0.1 时表面温度分布均匀性较差,距离中间位置 0.5 cm 处温度超过 100 ,说明此时散热面部分区域液滴完全蒸发,而后续缺少新液滴的补充,导致热量积聚无法排出,而随着占空比为 0.25 时发现表面温度呈现出中间温度低外围温度高的趋势,且均匀性较好。分析原因如下:当占空比较小时,喷射至散热表面的工质可以更好的铺展开,减小了液膜的厚度,同时在停歇阶段,可以充分发挥其相变吸热的能力,增加了潜热的作用,随着占空比的增大此时强化效果进一步增强,但是当继续增加时由于停歇时间较短,与连续喷雾时传热基本相同,因此传热能力有些回落;当加热功率较大时,由于喷雾时间较小导致液滴在表面铺展不充分且出现部分区域传热恶化,因此可以发现当占空比为 0.1 时,传热系数比加热功率为 800 W时要低,当占空比增大时,传热效果得到极大提升,但是当达到最佳占空比后传热效果开始减弱。通过分析发现,脉冲喷雾最佳状态是在一个周期内喷雾时,雾化液滴刚好铺展整个散热表面,此时进入沸腾换热阶段,大量的气泡生成破裂并且二次成核,从边缘向中心呈现出干涸现象,进入下个喷雾周期。3.3槽道表面与光滑表面间歇喷雾传热能力分析散热表面结构改变一方面可以增大传热面积,另外一方面影响液滴在表面的分布情况,因此连续喷雾中强化换热的其中一种方法就是改变散热面结构,但是对于脉冲喷雾是否依然可以采用该种方法需要进一步的研究,因此本实验选取槽道表面和光滑表面作为分析的对象,设定占空比为 0.5、喷雾周期为400 s,加热功率分别为 500 W 和 1 200 W,喷雾流量为 0.45L/min,通过拟合获得表面传热系数和表面温度的分布情况如图 11 所示。从图 11 中看出无论是槽道表面和光滑表面随着占空比的增加传热系数均是先增大后减小,当占空比为0.3 时,光滑表面最大传热系数为 3.2 W/(cm2),当占空比为 0.7 时,槽道表面最大传热系数为 3.62W/(cm2),对比两表面发现,当占空比小于 0.3时 槽道表面的传热系数远远小于光滑表面,直至当占空比增加至 0.5 时,传热能力得到翻转;分析产生84第 3 期脉冲式喷雾冷却传热性能实验研究图 11不同表面传热系数变化规律Fig.11Heat transfer coefficient variationfor different surfaces的原因在于当占空比较小时,同一个喷雾周期内喷射时间较少,对于光滑表面增加了液滴在表面的停留的时间,且部分液滴首先汽化,使得传热当中潜热增强;而对于槽道表面在毛细力的作用下部分液滴滑落至槽道内12,导致顶部表面液滴量不足,因此传热能力被弱化,但是随着占空比的增加,对于光滑表面由于喷雾时间的增加,液膜厚度增加,传热也逐渐由两相传热向单相传热转变,因此占空比超过 0.3 后,表面传热系数开始减小;而槽道表面随着占空比增加,喷雾量也增加,不仅使得槽顶液膜连续,而且槽道底部和侧面液滴的分布也较为均匀且当停喷阶段液滴可以充分的汽化吸热,直至进入下一个喷雾阶段;因此其传热得到了进一步的强化直至达到最大值。3.4加热功率对脉冲喷雾冷却传热性能的影响加热功率的变化主要改变的是模拟热源的热通量,对于脉冲喷雾不仅要考虑热通量对于传热的影响还要考虑停喷时间及喷雾时间的比例对传热的影响,因此将加热功率及占空比作为分析的因素进行实验,通过调功 器 改 变 热 源 功 率 分 别 为 400 W、600 W、800 W和 900 W,喷雾流量 0.25 L/min,占空比分别为 0.3、0.5、0.7,获得表面传热系数随加热功率变化趋势如图 12 所示。从图 12 中看出脉冲喷雾的影响在加热功率小于1 000 W 时传热系数小于连续喷雾,主要原因在于此时传热基本处于单相区,传热主要依靠工质的连续撞击流动带走热量,因此连续喷雾效果较好;当加热功率超过 1 000 W 时,工质受热当达到饱和温度时会发生起泡蒸发现象,当采用间歇式喷雾方式,当液滴铺图 12不同加热功率下表面传热系数变化规律Fig.12Surface heat transfer coefficientvariation for different heating power展在传热表面,当暂停喷雾时,虽然对比连续喷雾,失去了部分流动能力,但是在吸收热量后会迅速沸腾,气泡、破裂、二次气泡直至完全蒸发,此时的传热就进入了沸腾换热阶段,当液滴接近完成沸腾进入下一阶段的喷雾;因此对比连续喷雾和间歇喷雾发现,在低加热功率下连续喷雾占有优势,在高热流密度工况下,由于工质达到散热表面后大部分沸腾气化,若采用间歇喷雾,不仅不会提升其传热能力,范围会导致部分散热表面传热恶化,因此从传热系数变化规律发现当热源加热功率达到 800 W 以上时传热能力最大的是联系喷雾,最小的是占空比为 0.3 的喷雾工况。3.5脉冲式喷雾冷却工质使用量分析脉冲式喷雾与连续性喷雾相比,当达到热平衡时所用的工质量是不同的,为了对比用量的不同,喷雾周期为 1 min,改变脉冲频率设定占空比分别为 0.4、0.6 和 1,喷 雾 流 量 为 0.45 L/min,加 热 功 率 为900 W,记录散热表面温度从 200 降低至达到热平衡时的用时,然后计算获得当达到热平衡时用的工质的量如图 13、14 所示。从图 13 中可以看出当达到热平衡时,连续喷雾、占空比为 0.6 和占空比为 0.4 时,对应的时间分别为21 min、17 min 和 10 min,说明当采用脉冲式喷雾更加节省时间,从图 14 看出这 3 种工况对应的制冷剂工质的量分别为 1.8 L、4.59 L 和 9.45 L;通过对比发现当采用脉冲式喷雾时不仅可以缩短达到热平衡的时间而且用量也有大幅度的减少,占空比为 0.4 工况比连续喷雾节省了 80.9%的工质。94低温工程2023 年图 13不同占空比下达到热平衡对应的时间Fig.13Corresponding time to reach thermalequilibrium for different duty ratios图 14不同占空比下喷雾量Fig.14Spray quantity for different duty ratio4结论(1)当加热功率为 500 W 时最佳喷雾周期为500 s,此时对应的传热系数为,当加热功率为 800 W时,最佳喷雾周期为 300 ms,较 500 W 时,周期缩短,当加热功率为 1 200 W 时表面传热系数的变化随着脉冲周期的增大而逐渐减小。(2)对于槽道表面和光滑表面均存在最优占空比对应的占空比分别为 0.3 和 0.7,且在占空比较小时光滑表面的传热系数大于槽道表面,主要原因在于槽道表面毛细力较强,会使槽道顶部的液滴滑落至槽内,导致顶部液滴量不足,传热延后,随着占空比的增加,槽顶、槽道侧面及槽底均匀参与传热,因此传热系数大大增强。(3)在加热功率小于 1 000 W 时脉冲喷雾传热小于连续喷雾,而当加热功率超过 1 000 W 时脉冲喷雾传热能力得到大幅度增加超过了光滑表面;主要原因在于当加热功率较小时传热主要依靠工质的连续撞击流动带走热量而随着加热功率的增加,液滴开始起泡蒸发,当采用间歇式喷雾方式,当液滴铺展在传热表面,当暂停喷雾时,虽然失去了部分流动能力,但是在吸收热量后会迅速沸腾,气泡、破裂、二次气泡直至完全蒸发,此时的传热就进入了沸腾换热阶段,当液滴接近完成沸腾进入下一阶段的喷雾,因此传热大幅增加。(4)通过实验对比发现当采用脉冲式喷雾时不仅可以缩短达到热平衡的时间而且用量也有大幅度的减少,当喷雾流量为 0.45 L/min 达到热平衡时占空比 0.4 工况比连续喷雾节省了 80.9%的工质。参考文献1 潘艳秋,杜宇杰,张春超,等.小型喷雾冷却系统单相区传热特性的数值模拟J.高校化学工程学报,2022,36(6):785-792.Pan Yanqiu,Du Yujie,Zhang Chunchao,et al.Numerical simulationon single-phase heat transfer characteristics of small spray cooling sys-temsJ.Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities,2022(6):785-792.2 王为术,牛靖尊,任坤朋,等.拉瓦尔喷嘴干冰升华喷雾冷却换热特性研究J.低温工程,2022(6):18-25.Wang Weishu,Niu Jingzun,Ren Kunpeng,et al.Heat transfer charac-teristics study on dry ice spray-sublimation cooling with Laval NozzleJ.Cryogenics,2022(6):18-25.3 周中瑞,谢景鑫,孙霞,等.遥控式喷雾机间歇变量喷雾系统的研制J.湖南农业科学,2022(3):83-87.Zhou Zhongrui,Xie Jingxin,Sun Xia,et al.Test and development ofremote-controlled intermittent variable sprayerJ.Hunan Agricultur-al Sciences,2022(3):83-87.4 杨燃,朱新港,杨涛,等.R404a 脉冲喷雾冷却类皮肤表面动态传热规律研究J.中国激光,2022(3):72-80.Yang Ran,Zhu Xingang,Yang Tao,et al.Dynamic heat transfer onskin phantom exposed to R404a pulsed spray cooling J.ChineseJournal of Lasers,2022(5):72-80.5 殷小明,刘 妮.间歇式喷雾冷却换热性能研究进展J.电子元件与材料,2018,374:12-16.Yin Xiaoming,Liu Ni.Research progress of intermittent spray coolingand heat transfer performanceJ.Electronic Components and Materi-als,2018,37(4):12-16.6 赵霄.喷雾冷却温度不均匀性及基于间歇控制的传热特性研究D.大连:大连理工大学,2020.Zhao Xiao.Investigation on surface temperature non-uniformity andheat transfer characteristics based on intermittent control in spray cool-ingD.Dalian:Dalian University of Technology,2020.(下转第 56 页)05低温工程2023 年(1)在液氦流量改变的情况下系统产液率与系统产液量成反比,因此在这种情况下应该用系统产液量代替系统产液率来衡量系统的产液情况。(2)在所研究的流量范围内,翅高的增大使系统产液量平均降低 4.3%,氦气压降平均降低 90.9%;翅宽的增大使系统产液量平均降低 3.5%,氦气压降平均降低 75.2%。(3)在所研究的流量范围内,控制氦气流量不变,增大液氦流量尽管使负压换热器液氦侧出口温度增大了 51.1%,系统产液率降低了 13.0%,但是系统产液量却提高了 344.4%,且翅高以及翅宽的增大均会使系统产液量提高的幅度变大;负压氦气压降尽管增加了 53.5%,但是氦气压降仅从 36.1 Pa 增大到55.4 Pa,且翅高和翅宽的增大均会使氦气压降增大的幅度变小。因此,可以通过适当增大翅高和翅宽降低氦气压降,并通过适当增加液氦流量来获得更多的超流氦。(4)在负压氦气流量不变的情况下,负压换热器效率会随液氦流量的增大先减小后增大,并在液氦流量为 74.7 g/s 时达到最小值 66.1%。参考文献1 唐景春,贾帅,陈长琦,等.超流氦系统 2-4 K 负压换热器换热性能的数值模拟J.合肥工业大学学报(自然科学版),2021,44(12):1598-1603.Tang Jingchun,Jia Shuai,Chen Changqi,et al.Numerical simula-tion of heat transfer performance of 2-4 K sub-atmospheric heat ex-changer in superfluid helium cryogenic systemJ.Journal of HefeiUniversity of Technology(Natural Science,2021,44(12):1598-1603.2 张帅.He系统负压换热器实验及优化理论研究D.合肥:中国科学技术大学,2020.Zhang Shuai.Study on experiment and optimization theory of sub-at-mosphere heat exchanger in He system D.Hefei:University ofScience and Technology of China,2020.3 Ueno Y,Okamura T,Sato A.Numerical study on characteristics of apre-cooling He II heat exchangerC.AIP Conference Proceedings,2004:710.4 喻志祥,俞大有,廖智强,等.板翅式换热器的分液优化研究现状J.建筑热能通风空调,2020,39(9):46-51.Yu Zhixiang,Yu Dayou,Liao Zhiqiang,et al.Research status ofmaldistribution in plate-fin heat exchanger J.Building Energy&Environment,2020,39(9):46-51.5 曹学文,石倩,边江,等.基于联合仿真的板翅式换热器换热特性模拟 J.中国石油大学学报(自然科学版),2020,44(3):148-154.Cao Wenxue,Shi Qian,Bian Jiang,et al.Study on heat transfercharacteristics of plate-fin heat exchanger based on joint simulationJ.Journal of China University of Petroleum(Natural Science),2020,44(3):148-154.6 彭翔,李登洪,姜少飞,等.面向复杂工况的板翅式换热器封头与翅片性能协调设计J.机械工程师,2020(12):9-12.Peng Xiang,Li Denghong,Jiang Shaofei,et al.Performance coordi-nation design of inlet header and fin in plate fin heat exchanger forcomplex operation conditionsJ.Mechanical Engineer,2020(12):9-12.7 Gupta P K,Kush P K,Tiwari A.Design and optimization of coilfinned-tube heat exchangers for cryogenic applications J.Cryogen-ics,2007,47(5):322-332.8 Gnielinski V.New equations for heat transfer in turbulent pipe andchannel flows J.Internation Journal of Chemical Engineering,1976,16:359-368.9 孙良瑞,葛 锐,李 少 鹏,等.先 进 光 源 技 术 研 发 与 测 试 平 台(PAPS)2 K 超流氦低温系统流程设计与计算 J.低温 工程,2021(3):58-63.Sun Liangrui,Ge Rui,Li Shaopeng,et al.Design and calculation ofhelium cryogenic systemof platformofadvancedphotonsource(PAPS)J.Cryogenics,2021(3):58-63.(上接第 50 页)7 祝唐豪,刘妮,梁勇,等.倾角和表面活性剂对脉冲喷雾冷却的性能影响J.化学工程,2021,49(11):31-36.Zhu Tanghao,Liu Ni,Liang Yong,et al.Influence of inclination angleand surfactant on pulse spray cooling performanceJ.Chemical En-gineering(China),2021,49(11):31-36.8 辛慧,陈斌,周致富,等.激光溶脂手术脉冲式制冷剂喷雾冷却数值研究J.化工学报,2018,69(12):4966-4971.Xin Hui,Chen Bin,Zhou Zhifu,et al.Numerical study of multi-pulsed cryogen spray cooling for laser lipolysis J.CIESC Journal,2018,69(12):4966-4971.9 杜康.低压环境下脉冲喷雾冷却的实验研究D.南京:南京航空航天大学,2020.Du Kang.Experimental study and analysis of pulse spray cooling atlow pressure D.Nanjing:Nanjing University of Aeronautics andAstronautics,2020.10吉鑫,崔银伟.PWM 间歇喷雾变量喷施系统中的压力损失和液压冲击J.农业装备技术,2019,45(1):27-33.Ji Xin,Cui Yinwei.Study on pressure loss and hydraulic impact inPWM-based intermittent spraying variable rate application systemJ.Agricultural Equipment&Technology,2019,45(1):27-33.11马 杨.基于 PWM 间歇式调压控流喷雾的沉积率 试验研究D.重庆:西南大学,2018.Ma Yang.Experimental study on deposition rate of PWM based pluseintermittent spray under pressure tegulation and flow control D.Chongqing:Southwest University,2018.12Somasumdarama S,Tay A.Comparative study of intermittent spraycooling in single-and two-phase regimes J.International Journal ofThermal Sciences,2013,74:174-182.65