超亲水、超疏水及超双亲表面的沸腾传热
流体动力学
2012-12-04 v1
摘要
随着微纳加工技术的最新进展，超亲水和超疏水表面已被开发出来。这些表面上的流体静力学和动力学已得到充分表征。然而，关于利用这些表面控制和增强其他输运现象潜力的研究却很少。在本文中，我们表征了润湿性从超疏水变化到超亲水的表面上的池沸腾，并提供了成核测量数据。我们测量结果中最有趣的发现是，最大的传热系数并非在具有空间均匀润湿性的表面上达到，而是在并置亲水和疏水区域的双亲表面上达到。我们开发了一个分析模型，描述了双亲表面如何有效地管理蒸汽和液体传输，从而延迟临界热通量并最大化传热系数。最后，我们制造并测试了首批超双亲表面（并置超疏水和超亲水区域），这些表面在池沸腾中表现出卓越的性能，结合了超过 100 W/cm 的高临界热通量和超过 100 kW/mK 的极高传热系数。
引用
@article{arxiv.1211.1602,
title = {Boiling Heat Transfer on Superhydrophilic, Superhydrophobic, and Superbiphilic Surfaces},
author = {Amy Rachel Betz and James Jenkins and Chang-Jin 'CJ' Kim and Daniel Attinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1602},
year = {2012}
}
备注
accepted Oct 31, 2012, in International Journal of Heat and Mass Transfer