封面说明：相变传热能够充分利用介质的潜热，可获得高热量传输效率. 沸腾和冷凝是最具代表性的相变换热传热过程. 随着现代科技的进步, 传统的沸腾和冷凝换热已经难以满足新技术领域对热量传输和利用的需求, 相变传热强化技术应运而生. 特别是微纳加工及界面制备技术, 能够通过对表面微结构及润湿性的调控实现在更低的传热温差下获得更大的传热量, 在沸腾和冷凝等相变传热强化领域具有巨大的技术价值和广阔的应用前景. 本期“沸腾与冷凝传热及强化”专辑介绍了我国研究者在该领域的研究成果, 涉及沸腾传热、冷凝传热、两相传热数值计算及相变强化传热技术应用等多个方面.

专辑：沸腾与冷凝传热及强化

编者按

沸腾与冷凝传热及强化

魏进家, 宇波

进展

核态池沸腾传热现象中的重力标度规律

杜王芳, 赵建福

针对航天应用对两相高效传热技术的迫切需求, 评述了核态池沸腾传热重力标度规律研究进展, 分析了最新RKM模型中的问题, 建议开展中国载人空间站重力沸腾实验研究等.

评述

梯度结构多孔表面强化沸腾及其在相变器件中的应用

莫冬传, 罗佳利, 汪亚桥, 衡益, 符远翔, 吕树申

从几何尺寸梯度和润湿性梯度两个方面回顾了梯度结构多孔表面的沸腾强化进展以及对应的相变器件研究, 相关技术将有助于得到更高效的沸腾换热表面和相变传热器件.

蒸汽珠状冷凝传热的研究进展

唐桂华, 胡浩威, 牛东, 郭琳, 盛强, 石钰

概述了珠状冷凝这一高效传热过程的最新进展: 简要讨论了成核机理, 总结了功能性微/纳米结构表面的制造技术, 介绍了重要的理论、数值和实验研究工作, 并展望了珠状冷凝研究和应用所面临的机遇及挑战.

多相格子Boltzmann方法及其在相变传热中的应用

李庆, 余悦, 唐诗

经过30余年的发展, 格子Boltzmann方法已成为一种非常有效的数值模拟方法. 本文总结了近些年多相格子Boltzmann方法的发展, 并结合作者的研究工作, 重点评述了伪势多相格子Boltzmann模型的研究进展及其在沸腾与冷凝相变传热中的应用.

论文

超临界流体密度波动机理的分子动力学模拟

王艳, 徐进良, 李文, 刘欢

阐述了密度波动的强度与温度和密度的关系, 进行非线性分析得到混沌和随机系统的相图分布, 进而对样本熵的变化规律进行分析.

电场抑制纳米液滴的Leidenfrost现象

王硕林, 沈园, 何鑫, 杨燕茹, 王晓东

利用分子动力学模拟研究了纳米液滴在不同润湿性表面的Leidenfrost现象, 发现表面越亲水, 发生Leidenfrost现象所需的壁面温度越高; 电场强化了固-液分子间相互作用, 可有效抑制Leidenfrost现象.

短时间微重力池沸腾换热及其临界热流密度机理

刘斌, 孔新, 魏进家, 张永海, 赵建福, 杨扬

研究了复合柱状微结构表面在微重力下的池沸腾传热性能, 分析了微重力池沸腾临界热流密度机理, 并指出提高微重力池沸腾临界热流密度的关键在于提高气泡脱离频率和补液能力.

基于非结构化VOSET方法的沸腾传热

曹志柱, 孙东亮, 魏进家, 宇波

构建了求解气液界面相变的非结构化VOSET方法, 一方面给出含界面网格温度的计算方法, 可准确计算界面两侧的能量跳跃, 另一方面对非界面网格温度场采用隐式求解提高计算精度.

带有超疏水点阵的微细铜丝上的核态沸腾

王新巍, 王昊

固体表面的物理化学性质(包括粗糙度、亲疏水特性)对沸腾传热有着重要影响. 本文利用带有超疏水点阵的微细铜丝作为实验对象, 实现沸腾行为的有效观测, 并对相关强化机理做出推测.

非均匀热流下R245fa/R134a两相流型及换热特性

卢雅妮, 汪大海, 赵力, 邓帅, 赵东鹏, 聂显铧

对非均匀热流下非共沸混合工质的流动沸腾开展了实验研究, 探究了边界热流均匀性对流型的影响, 并研究了不同流型下工况参数对换热系数的影响, 对更好地理解气液相变现象有重要意义.

歧管式微通道热沉中过冷流动沸腾的数值模拟

李蔚, 骆洋, 张井志

使用简化单元模型对歧管式微通道热沉散热器进行过冷流动沸腾过程的数值研究, 模拟结果与实验数据较为吻合. 该研究对微尺度流动沸腾散热仿真技术具有指导意义.

烧结多孔表面分布式阵列射流沸腾

崔付龙, 洪芳军, 林涛, 李文韬

实验研究了烧结铜粉颗粒直径和烧结层厚度对分布式射流沸腾换热强化效果的 影响, 对强化传热性能进行了分析. 研究结果在高热流电子散热技术中具有重要 参考价值.

矩形微槽道平板热管流动与传热特性可视化

崔卓, 贾力, 黄豆, 党超

设计了具有不同几何结构的矩形微槽道平板热管, 以去离子水为工质, 通过建立 可视化实验, 重点探讨槽道结构和充液率对平板热管内气液相变现象与传热特 性的影响.

丝网型超薄热管结构参数影响的实验探究

唐永乐, 代轩, 刘腾庆, 汪双凤

为促进狭小空间散热技术的提升, 探究了丝网型超薄热管外部结构参数(长度、 宽度、厚度等)对其传热性能的影响规律, 并根据实验数据建立了可有效预测其 蒸发端温度的经验关联式.