氧化铝渐变纳米孔阵列结构强化沸腾传热性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21403285
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0305.结构化学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Pool-boiling, a new powerful cross-disciplinary point of interface physicochemical and engineering thermophysicsa, has attracted great interest due to the efficient heat transfer ability based on the large latent heat absorbtion of vaporization. The key to enhance the pool-boiling heat transfer is making the high-efficient bublle nucleation as well as the rapid departure of these bubbles from the heated surface, which closely related to the structural morphology and wettability of the material surface. However, the effects of the nanostructure parameters (profile, period and size) and wettability on the growth kinetics of bubbles is unknown. Based on our research works on modulating the profiles and periods of self-ordered three-dimensional alumina taper-nanopores, this project is intended to focus on studying the synergistic effect of structural parameters and surface chemistry of the self-ordered alumina taper-nanopores on its liquid-gas phase transition and pool-boiling heat transfer enhancing. The research including: the in-situ growth of self-ordered alumina tapered-nanopore arrays with controlled structural parameters on the surface of aluminium rod, and fabricate cylindrical nanopore as control; modify the surface of the alumina nanopores with different silane which has different surface energy, studying the synergistic effect of structural parameters and surface chemistry of alumina nanopores on its liquid-gas phase transition and pool-boiling heat transfer enhancing, the key point is regulation the active bubble nucleation sites and the bubble departure frequency; exploring the influence of the intrinsic thermal conductivity on the pool-boiling heat transfer performance and proper working condition of alumina nanopore arrays, which can provide the possibility for its potential application. These results help to have a deep insight to the regulation mechanism of the liquid-gas phase transition and pool-boiling heat transfer of the nano-interface, and design nanomaterials with high pool-boiling heat transfer efficiency.
基于界面液气相变过程调控以实现热量高效传递的沸腾传热研究已成为近年来界面物化与工程热物理高度交叉的新兴学科生长点。强化沸腾传热的实质是使界面气泡高效产生并快速脱离,而气泡生长动力学与材料表面结构和浸润性密切相关,但迄今为止其调控规律尚不清楚。基于申请人在氧化铝梯度渐变纳米孔可控制备方面取得的最新成果,本项目拟重点开展自有序渐变孔的几何参数和表面化学协同效应对强化界面沸腾相变过程和传热能力的调控规律研究。内容包括:铝棒表面梯度渐变纳米孔阵列结构原位构筑,同时以柱孔阵列作为空白对照;在周期性纳米孔阵列结构表面修饰不同表面能硅烷分子,研究结构和表面化学协同对强化液气相变及传热过程的影响,重点调控气泡成核点密度和气泡脱离频率;探索氧化铝纳米孔阵列结构本征热导率对沸腾传热的影响极其稳定的服役工况条件。相关研究成果有助于深入理解纳米界面液气相变及传热过程调控机理及设计开发高效节能沸腾传热材料。

结项摘要

基于界面液气和气液相变过程调控以实现热量高效传递的沸腾和冷凝传热研究已成为近年来界面物化与工程热物理高度交叉的新兴学科生长点。强化沸腾/冷凝传热的实质是使界面气泡/冷凝液滴高效产生并快速脱离,而气泡/冷凝液滴生长动力学与材料表面结构和浸润性密切相关。纳米棒孔复合结构以及纳米锥结构由于具有极小的固气/固液接触面积,因此经亲水/疏水修饰后能够有效的促进气泡/冷凝液滴的脱离和产生从而提高传热效率。本项目重点研究了经亲、疏水化处理后的纳米棒孔复合结构和纳米针锥结构表面上气泡和冷凝液滴超浸润行为,内容包括:1 铜铝表面纳米结构的可控制备。 深入研究了氧化铝自有序原理并制备了大周期氧化铝纳米孔和棒孔复合结构,同时采用电化学沉积的方法在铜表面构筑了铜纳米锥及氢氧化铜纳米针团簇。 2 氧化铝纳米棒孔复合结构的超浸润性能研究。 表征和分析了在水中亲水棒孔复合结构与气泡的粘附力以及疏水化后的棒孔复合结构表面冷凝液滴的自驱离行为并以柱孔结构为对照。3 纳米界面沸腾和冷凝相变过程及高效传热研究。 通过对自有序阳极氧化铝纳米多孔结构的周期、孔壁厚度及深度的独立调控,研究了沸腾临界温度随几何参数的调控规律;研究了表面经亲水处理后的铜纳米锥表面的沸腾传热性能和经疏水化处理后的氢氧化铜纳米团簇的冷凝传热性能,发现纳米结构表面的热流密度及换热系数相对光滑铜表面均有大幅度的提升。相关研究成果有助于深入理解纳米界面液气和气液相变及传热过程调控机理及设计开发高效节能沸腾和冷凝传热材料。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Facile Fabrication of Anodic Alumina Rod-Capped Nanopore Films with Condensate Microdrop Self-Propelling Function
轻松制备具有冷凝微滴自推进功能的阳极氧化铝棒封端纳米孔薄膜
  • DOI:
    10.1021/acsami.5b05564
  • 发表时间:
    2015-08-26
  • 期刊:
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Li, Juan;Zhang, Wenjing;Gao, Xuefeng
  • 通讯作者:
    Gao, Xuefeng
Self-Organization Process of Aluminum Oxide during Hard Anodization
硬质阳极氧化过程中氧化铝的自组织过程
  • DOI:
    10.1016/j.electacta.2016.06.044
  • 发表时间:
    2016-09-20
  • 期刊:
    ELECTROCHIMICA ACTA
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Li, Juan;Zhang, Zhiying;Sun, Runguang
  • 通讯作者:
    Sun, Runguang
Fabrication of Self-Ordered Alumina Films with Large Interpore Distance by Janus Anodization in Citric Acid.
柠檬酸中Janus阳极氧化制备大孔距自序氧化铝薄膜
  • DOI:
    10.1038/srep39165
  • 发表时间:
    2016-12-13
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Ma Y;Wen Y;Li J;Li Y;Zhang Z;Feng C;Sun R
  • 通讯作者:
    Sun R

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

高强度光照损伤致TgAPPswePS1转基因鼠脉络膜新生血管形成
  • DOI:
    10.13389/j.cnki.rao.2017.0027
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    眼科新进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董志章;李娟;孙雪荣;葛坚
  • 通讯作者:
    葛坚
多囊肾病与非多囊肾病患者发生腹膜透析相关腹膜炎的比较
  • DOI:
    10.16781/j.0258-879x.2020.12.1394
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    第二军医大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫嘉;王玉洁;周琪;李茂婷;赵丽芳;杜俊;王铁云;李娟;汪海燕;赖学莉;郭志勇
  • 通讯作者:
    郭志勇
基于因子分析法的学科建设核心要素的定量分析
  • DOI:
    10.16750/j.adge.2016.06.012
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    学位与研究生教育
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李娟;程兰芳
  • 通讯作者:
    程兰芳
SDF-1/CXCR4轴在结直肠癌发病中的研究进展
  • DOI:
    10.16588/j.cnki.issn1002-1108.2017.04.023
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    贵阳中医学院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李娟;唐东昕;杨柱;龙奉玺;罗莉;王镜辉;郭斌;陈杰;王倩
  • 通讯作者:
    王倩
茶树TCP转录因子的鉴定与表达分析
  • DOI:
    10.16420/j.issn.0513-353x.2019-0320
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    园艺学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    温贝贝;罗勇;刘冬敏;张向娜;李娟;王英姿;王坤波;黄建安
  • 通讯作者:
    黄建安

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李娟的其他基金

基于增量学习和并行策略的复杂数据流快速分类算法研究
  • 批准号:
    61806120
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码