纳米结构表面的池沸腾换热研究及参数优化

项目名称： 纳米结构表面的池沸腾换热研究及参数优化

项目编号： No.51406122

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 董丽宁

作者单位： 上海卫星工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 加热表面的纳米结构可以有效提高沸腾换热性能。为探索纳米结构几何形貌对汽泡动力学及沸腾换热特性的影响规律，优化纳米结构的几何参数以强化沸腾换热性能，拟开展以下研究：(1) 通过可视化实验观测纳米结构表面上汽泡成核、生长及脱离的动力学特性，并揭示纳米结构的几何参数对壁面过热度、换热系数及临界热流密度的影响趋势；(2) 从表面能的角度，探索纳米结构几何参数对汽泡生长及脱离过程的作用规律，推导纳米结构表面的汽泡脱离直径计算公式；(3) 基于Gibbs自由能的变化，考虑纳米结构高度及直径对临界不稳定波长与毛细作用力的影响，建立适用于纳米结构表面的临界热流密度预测模型。

中文关键词： 微纳结构；纳米颗粒；池沸腾；亲/疏水性；格子玻尔兹曼方法

英文摘要： Nano-scale structures on heated surfaces are widely used to improve the boiling heat transfer. In order to optimize the nano-structure geometry for boiling enhancement, the effect of nano-structures on pool boiling heat transfer will be investigated exper

英文关键词： Micro-/nano-structure；Nano-particle；Pool Boiling；Hydrophilic/hydrophobic；Lattice Boltzmann method