电场作用下单个沸腾汽泡的成核机理与换热特性研究

项目名称： 电场作用下单个沸腾汽泡的成核机理与换热特性研究

项目编号： No.51146006

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 建筑科学

项目作者： 全晓军

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 10万元

中文摘要： 本项目拟采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法，对单个沸腾汽泡在电场作用下的成核机理、生长及换热特性等进行下列研究:（1）基于非平衡热力学原理，推导电场作用下系统的广义化学势，由相平衡条件建立电场作用下沸腾汽泡成核的临界半径、壁面临界温度梯度和成核临界功的物理和数学模型，完善经典成核理论对电场作用下汽泡成核的描述；（2）利用MEMS技术制造微加热器和人造汽化核心的技术，产生可控的单个沸腾汽泡。借助高速摄像可视化技术，开展单个沸腾汽泡生长和脱离的实验研究，揭示电场作用下沸腾换热的微观细节与汽泡动力学特性；（3）采用Level set方法进行汽/液界面追踪，通过微观区域与宏观区域耦合求解的数值方法，模拟单个沸腾汽泡在电场作用下的生长及其动态特性，丰富对电场强化沸腾换热机理的认知。

中文关键词： 非均相成核；Gibbs自由能；微结构；电场；激光干涉

英文摘要：

英文关键词： Heterogeneous nucleation；Gibbs free energy；Microstructure；Electric field；Interferometric method