针对高热流密度激光介质高效散热与均匀冷却技术需求,设计并搭建了以去离子水为冷却工质的开式单喷嘴喷雾冷却实验平台,实验研究获得了不同热流密度(16～110 W/cm2)、不同冷却工质流量(200～300 mL/min)以及不同喷雾高度(15～25 mm)下单相喷雾冷却换热系数及其冷却均匀性效果.结果表明:该实验工况下,不同热流密度条件下喷雾高度及工质流量对于单相喷雾冷却换热效率及温度均匀性影响显著;喷雾高度15 mm、工质流量200 mL/min时获得最大对流换热系数为5.93 W/(cm2·K);喷雾高度15 mm、工质流量250 mL/min时面积20 mm×20 mm的热源表面温度均匀性最佳可优于0.6℃.
激光介质冷却 高热流密度 单相喷雾 温度均匀性