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齐凯 (齐凯.) | 朱星光 (朱星光.) | 王军 (王军.) | 夏国栋 (夏国栋.)

Abstract:

在固体表面布置纳米结构是一种强化固-液界面传热的简单有效的方法.但是,当固-液界面相互作用较弱时,由于纳米结构并不能被液体浸润,纳米结构的存在反而会弱化固-液界面之间的传热,而外电场的施加则可以解决这一问题.本文基于分子动力学模拟的方法,研究了纳米结构固-液界面在外电场作用下的传热特性.通过在 2块平行金属板布置数量相同的正负电荷,产生垂直于板面的均匀电场,并在下层金属板上布置了不同尺寸的纳米结构.结果表明:在外电场作用下,纳米结构处会产生电润湿现象,固-液界面的润湿状态能够从Cassie态变为Wenzel态,界面处的Kapitza热阻长度明显减小,因而热流密度显著增大;当电荷量增至发生电冻结的临界值,液态水会产生电冻结现象,其热导率骤增至1.2 W/(m·K),热流密度也随之发生骤增;继续增加电场强度,由于电冻结现象的发生,固-液界面热阻则基本保持不变.

Keyword:

外电场 分子动力学 固-液界面热阻 电润湿 纳米结构

Author Community:

  • [ 1 ] [王军]北京工业大学
  • [ 2 ] [朱星光]北京工业大学
  • [ 3 ] [夏国栋]北京工业大学
  • [ 4 ] [齐凯]北京工业大学

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Source :

物理学报

ISSN: 1000-3290

Year: 2024

Issue: 15

Volume: 73

Page: 118-125

1 . 0 0 0

JCR@2022

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