微细通道换热壁面的形貌结构对其强化传热和Ledinegg不稳定性有显著影响,Ledinegg不稳定性是造成微细通道换热设备的常见故障原因之一。因此,本文研究了不同波纹结构换热壁面对微细通道Ledinegg不稳定性的影响和Ledinegg不稳定性在微细通道应用中的安全性。研究内容主要包括以下几点:(1)不同波纹壁面微细通道的Ledinegg不稳定性研究。对比研究分析了热流密度、系统压力和入口过冷度等因素对不同波纹壁面微细通道压降-流量特征曲线的影响,并以并联多通道的特征方程为基础,研究了并联多通道的Ledinegg稳定性判据,将判据应用于实验分析。结果表明热流密度的增加或系统压力的减小使得各个微细通道的特征曲线负斜率区更加陡峭,增大了其发生Ledinegg不稳定性的概率;入口过冷度对各个微细通道的特征曲线负斜率区影响较小。波纹壁面微细通道的负斜率区比普通光滑微细通道更加陡峭,因此波纹壁面微细通道比普通光滑微细通道更加易于发生Ledinegg不稳定性。提高热流密度或降低入口过冷度使得OFI(Onset of Flow Instability,流动不稳定起始点)点向质量通量增大的方向移动,增大了微细通道流量由过冷沸腾向饱和沸腾漂移的发生概率;系统压力对OFI点的影响较小。(2)不同波纹壁面微细通道传热特性的研究。分析了不同波纹壁面微细通道传热特性曲线、沸腾传热曲线、饱和沸腾传热系数以及压降构成,采用修正后的Qu-Mudawar模型对各个微细通道的两相摩擦压降进行预测。结果表明,波纹壁面有很好的强化传热性能,在低热流密度下,三角形波纹壁面微细通道的传热效率比普通光滑微细通道增强了39.6%;正弦波纹壁面微细通道的传热效率比普通光滑微细通道增强了36.8%。不同波纹壁面微细通道的总压降分量组成相似,摩擦压降占比份额最高,为63.7%~74.6%。相同工况条件下,波纹结构壁面的微细通道总压降大于普通光滑微细通道,三角形波纹壁面微细通道的总压降比普通光滑微细通道增大了约1.30倍;正弦波纹壁面微细通道总压降比普通光滑微细通道增大了约1.27倍。(3)对Ledinegg不稳定性在实际应用中导致的危害进行分析。利用FMECA(Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,故障模式、影响和危害性分析)方法和改进后的基于模糊VIKOR(Vlse Kriterijuska Optimizacija I Kompromisno Resenje,多准则妥协解排序法)的FMECA方法对比分析了平行流蒸发器的常见故障模式及其危害性影响。发现在平行流蒸发器中,Ledinegg不稳定性是最主要的导致故障模式的原因,给出了抑制Ledinegg不稳定性的主动方法和被动方法。