接触线上蒸发微液层内的传递过程

当液膜在加热表面上铺展时，汽液固三相接触线附近的液体微层具有极高的蒸发效率。此特性使得微液层蒸发成为包括沸腾、热管等诸多汽液相变换热系统的基础，尤其在电子器件不断微小化的今天，利用薄液膜换热进行芯片散热拥有巨大潜力。由于微液层尺度在微米量级以下，因而一直以来对其都缺乏系统的观测和认识，也未能对其进行充分利用。本项目将两个方面入手对微液层蒸发进行全面认识。实验上，系统了解微液层流动和换热特点。通过微颗粒示踪(微PIV)观测液层内由于蒸发、热毛细以及其他界面效应引起的微流动；利用微红外摄像测量液层表面以及底部加热壁面温度场。模型上，将在考虑薄液层内汽液固三相分子间作用力的基础上，对从三相线开始的液层进行跨尺度建模。计算模型将最终被扩展到具有应用背景的复杂加热面结构，比如V型槽，热管多孔芯等等，最后尝试利用微液层实现换热强化和高效芯片冷却。