A challenge to lower limit of boiling incipience by hierarchical surface science

分级表面科学对沸腾起始下限的挑战

基本信息

批准号：
20H02088
负责人：
高田保之
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02088/
关键词：
沸騰開始点濡れ性表面構造分子動力学

项目摘要

(1)新規表面開発と沸騰伝熱試験本年度は流体をエタノールに加えてHFE7100を追加して沸騰試験を行った．アルミニウム伝熱面にリン酸アルマイト処理を施し，表面に微細構造を形成させたところ，HFE7100についても熱伝達率が3倍以上に向上することが確認された．ただし，エタノールで効果が認められたHNTコーティングはHFE7100では溶解してしまうため適用できないことが分かった．そこで，アルマイト処理を工夫してリエントラント構造を作製し，沸騰開始の低減を目指すこととなった．現時点でリエントラント構造の効果をある程度確認できているので，次年度に定量的な評価を実施する．(2)ナノ空間での気液界面および相変化の実験的研究昨年度に引き続きAFMおよびTEMを駆使して水および気泡のナノスケールでの相変化現象の観察を実施中である．(3)発泡現象の分子動力学シミュレーション発砲現象の物理機構の解明と発泡に最適な表面構造の探索を行うための分子動力学シミュレーションを実施中である．成果の取りまとめは最終年度に行う．

（1）今年的新表面发育和沸腾的传热测试，我们在乙醇中添加了流体，并将HFE7100添加到沸腾测试中。当铝热传递表面经过阳极氧化磷酸在表面形成细胞结构时，可以证实HFE7100的传热系数提高了三倍以上。但是，发现发现与乙醇具有有效作用的HNT涂层无法应用于HFE7100。因此，使用阳极氧化处理来创建一个重入结构，并旨在减少沸腾的开始。在这一点上，我们已经确认了重新进入结构的某些影响，因此明年将进行定量评估。（2）从去年开始的气体液体界面和纳米空间中的相变的实验研究，我们目前正在使用AFM和TEM对纳米级水和气泡的相变现象进行观察。（3）目前正在进行分子动力学模拟的分子动力学模拟分子动力学模拟，以阐明发射现象的物理机制，并搜索最适合泡沫的表面结构。结果将在最后一年汇编。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

透過型電子顕微鏡を用いた三相界線ピニングのナノスケール観察

使用透射电子显微镜对三相场线钉扎进行纳米级观察

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
廣川颯汰;手嶋秀彰;Pablo Solis Fernandez;吾郷弘樹;李秦宜;高橋厚史
通讯作者：
高橋厚史

Persistent reduction of boiling incipience of ethanol on biphilic porous textured surfaces

DOI：
10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103739
发表时间：
2021-09
期刊：
International Journal of Multiphase Flow
影响因子：
3.8
作者：
B. Shen;T. Hamazaki;K. Kamiya;S. Hidaka;Koji Takahashi;Y. Takata;J. Nunomura;A. Fukatsu;Yoichiro Betsuki
通讯作者：
B. Shen;T. Hamazaki;K. Kamiya;S. Hidaka;Koji Takahashi;Y. Takata;J. Nunomura;A. Fukatsu;Yoichiro Betsuki

固液界面の顕微観察の現状と課題

固液界面显微观察的现状及问题