喷嘴式无芯热管闪蒸现象的热蒸馏应用：实验与数值模拟研究

为解决海水淡化中热效率低下的问题，研究人员通过实验与数值模拟手段，探究了喷嘴式无芯热管在高温(373-393 K)条件下的闪蒸(flash evaporation)机制。采用0.4 mm微型喷嘴触发快速蒸发，发现388 K时冷凝量最大，393 K蒸发效率达86%，为热蒸馏系统优化提供了关键数据支撑。

　　

这项研究通过实验与计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)模拟的双重验证，揭示了喷嘴式无芯热管在热蒸馏系统中的闪蒸(flash evaporation)奥秘。当高温(373-393 K)液体以0.00138 kg/s的恒定流量通过0.4 mm微型喷嘴时，液体瞬间过热并触发剧烈相变。

研究团队采用非均相多级模型(Nonhomogeneous Multistage Model)精准捕捉了热管内部的两相流(two-phase flow)动态：蒸发-冷凝的舞蹈在388 K达到高潮，此时冷凝物流量飙升至峰值；而当温度升至393 K时，系统展现出86%的惊人蒸发效率。这些发现不仅为热界面工程提供了新思路，更让高效、低能耗的海水淡化技术迈出关键一步。

特别值得注意的是，CFD模拟与实验数据的高度吻合，证实了该数值模型在预测复杂相变现象中的可靠性——那些在热管内跳跃的蒸汽泡和凝结液滴，终于被数学公式赋予了可预测的韵律。