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表面亲疏水性对沸腾/冷凝传热影响的最新研究进展



主   办:能源与资源工程系
报告人:郑平 院士,上海交通大学机械与动力工程学院
时   间:12月16日(周五)上午10:00
地   点:力学1号楼210房间
主持人:王昊 研究员


报告内容摘要:


表面亲疏水性决定于汽/液/固三相接触线区域的相互作用,对相变传热过程有着关键性的影响。在微尺度条件下研究表面亲疏水性对沸腾/冷凝相变的影响,分析其相变传热过程的机理,从而寻找强化换热的途径,是目前传热学界关注的热点。本报告从理论、模拟和实验相结合的方法,给出了不同亲疏水性表面、表面微结构对于沸腾过程中汽泡的成核过程、沸腾曲线以及临界热流密度(CHF)的影响机理,以及表面亲疏水性对冷凝成核、冷凝曲线的作用。内容包括:在水平加热面上采用格子Boltzmann方法模拟了表面亲疏水性、微重力、加热面大小、过冷度对核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾以及CHF的影响;实验研究了微/纳米结构表面的池沸腾曲线;发展了包含表面亲疏水性/微结构因素的汽泡成核和CHF理论模型。对经典的滴状冷凝理论进行改进得到包含表面亲疏水性的非均相成核理论;采用格子Boltzmann模拟研究了亲疏水混合表面的珠状冷凝、过渡冷凝及膜状冷凝,液滴脱落等过程,得到了热流密度随过冷度的变化曲线;模拟了冷凝液滴在超疏水表面的合并引起的弹跳过程。   

郑平教授简介:


郑平教授是中国科学院院士、国际著名工程热物理学家。现任上海交通大学机械与动力工程学院讲席教授、工程热物理研究所名誉所长。国际传热传质期刊中国区主编、和其他14份国际传热期刊编委。並将于2018年担任第16屆国际传热大会(四年一次)主席。

郑教授生于广州。早年赴美留学,毕业于美国俄克拉荷马州立大学机械工程系,先后获麻省理澳门太阳娱乐网站官网机械工程系硕士学位、斯坦福大学航空航天系博士学位。历任夏威夷大学机械工程系教授(1974-94年)及系主任(1989-94年)、香港科技大学机械工程系系主任(1995-2002)。
 
郑平教授在传热学多个领域有卓越的贡献。在多孔介质传热学及其在地热能源和燃料电池的应用、微尺度传热学及其在芯片冷却的应用、辐射换热学及其在航天的应用等方面发表了250余篇SCI论文。2014年名列Thomas Reuters全球“高引用科学家”之一。郑平教授为美国机械工程师协会(ASME)会士和美国航空航天学会(AIAA)会士。曾获四项传热学国际大奖: 1995年获ASME传热学纪念奖、2003年获AIAA热物理奖、2006年获ASME传热学经典论文奖、2005年获ASME/AIChE“马克雅可纪念奖”(Max Jacob Memorial Award),后者为国际传热界最高学术奖。在上海交大的研究项目“纳微系统中流体流动与传热传质的基础研究”,获2007年国家自然科学二等奖。

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