超高熱流束を実現するナノ不均一ウィッキング蒸発面に関する研究

实现超高热通量的纳米异质芯吸蒸发表面研究

• 批准号: 22KF0091
• 负责人: 鹿園 直毅
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0091/
• 关键词: 相変化

再生可能エネルギーが主力電源化する将来においては，あらゆる需要の電化が進むことが見込まれており，パワエレや電池等の高性能デバイスは高い放熱特性や温度マネジメントが求まれている．その中で，近年，ナノ加工技術とナノ材料の利用可能性が高まるにつれ，マイクログルーブとナノ構造を融合することで，濡れ性と毛管力の大幅な変更による相変化熱伝達の制御が期待されている．本研究では，実験ならびに理論解析と数値シミュレーションを駆使して，濡れ性を制御したナノ構造の濡れとサイズ効果の影響，および不均一な濡れ面を用いて伝熱面上の相変化現象を定量評価する．また，ヒートポンプ等で環境の熱源が空気の場合は，吸熱する際に凝縮，凍結し，その後霜層が成長することで，熱交換面が閉塞することが課題となる．本研究では，ナノ加工技術を活かした伝熱面上における着霜現象に注目し，様々な温度，湿度，風速，性状等における着霜による伝熱劣化の計測も試みる．

将来，当可再生能源成为中流台时，预计各种需求将会增加，并且高性能设备（例如电力电子和电池）需要高热量耗散特性和温度管理。其中，随着近年来纳米强化技术和纳米材料变得更加易用，预计通过微层面和纳米结构的融合，可以通过较大的可食用性和毛细管力来控制相变热转移。在这项研究中，我们使用不均匀的润湿表面使用不均匀的润湿表面来定量评估具有可控性润湿性的润湿和尺寸效应以及相变现象对传热表面的影响。此外，当环境中的热源在热泵中是空气时，热交换表面在凝结并在吸收热量时冻结，然后霜冻层生长，从而导致热交换表面被阻塞。在这项研究中，我们着重于使用纳米加工技术的传热表面上的霜冻形成现象，并尝试在各种温度，湿度，风速，性能等下因霜冻形成而试图测量传热降低。