A challenge to lower limit of boiling incipience by hierarchical surface science

分级表面科学对沸腾起始下限的挑战

• 批准号: 20H02088
• 负责人: 高田 保之
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02088/
• 关键词: 沸騰開始点; 濡れ性; 表面構造; 分子動力学

(1)新規表面開発と沸騰伝熱試験本年度は流体をエタノールに加えてHFE7100を追加して沸騰試験を行った．アルミニウム伝熱面にリン酸アルマイト処理を施し，表面に微細構造を形成させたところ，HFE7100についても熱伝達率が3倍以上に向上することが確認された．ただし，エタノールで効果が認められたHNTコーティングはHFE7100では溶解してしまうため適用できないことが分かった．そこで，アルマイト処理を工夫してリエントラント構造を作製し，沸騰開始の低減を目指すこととなった．現時点でリエントラント構造の効果をある程度確認できているので，次年度に定量的な評価を実施する．(2)ナノ空間での気液界面および相変化の実験的研究昨年度に引き続きAFMおよびTEMを駆使して水および気泡のナノスケールでの相変化現象の観察を実施中である．(3)発泡現象の分子動力学シミュレーション発砲現象の物理機構の解明と発泡に最適な表面構造の探索を行うための分子動力学シミュレーションを実施中である．成果の取りまとめは最終年度に行う．

(1)The new regulations are open to boiling heat test. This year, the new regulations are open to boiling heat test. HFE7100 has a heat transfer rate of more than 3 times that of HFE7100. HFE 7100 is a solution to the problem. The boiling point of the oil is very low. At present, the degree of structural effect is confirmed, and the quantitative evaluation is carried out in the next year. (2)A Study on the Phase Transformation of Gas-Liquid Interface in Space and Its Application to the Investigation of Phase Transformation of Gas-Liquid Interface in Space by AFM and TEM (3)Molecular dynamics of bubble formation phenomena, physical mechanism of bubble formation phenomena, exploration of optimum surface structure, molecular dynamics of bubble formation phenomena, and their implementation. The results are taken in the final year.

项目成果

透過型電子顕微鏡を用いた三相界線ピニングのナノスケール観察

使用透射电子显微镜对三相场线钉扎进行纳米级观察

• 发表时间: 2020
• 作者: 廣川颯汰;手嶋秀彰;Pablo Solis Fernandez;吾郷弘樹;李秦宜;高橋厚史
• 通讯作者: 高橋厚史

Persistent reduction of boiling incipience of ethanol on biphilic porous textured surfaces

• DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103739
• 发表时间: 2021-09
• 期刊: International Journal of Multiphase Flow
• 影响因子: 3.8
• 作者: B. Shen;T. Hamazaki;K. Kamiya;S. Hidaka;Koji Takahashi;Y. Takata;J. Nunomura;A. Fukatsu;Yoichiro Betsuki

固液界面の顕微観察の現状と課題

固液界面显微观察的现状及问题

• 发表时间: 2022
• 作者: Kiran Sasidharan;Madhusoodhan Satish-Kumar;Yoshihiro Nakamura;Hiroaki Ohfuji;高橋厚史
• 通讯作者: 高橋厚史

Deterioration of boiling heat transfer on biphilic surfaces under very low pressures

• DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2019.110026
• 发表时间: 2020-05
• 期刊: Experimental Thermal and Fluid Science
• 影响因子: 3.2
• 作者: B. Shen;Tomosuke Mine;Naoki Iwata;S. Hidaka;Koji Takahashi;Y. Takata

陽極酸化によるリエントラントキャビティ構造の伝熱面開発と沸騰特性

阳极氧化凹腔结构传热面及沸腾特性的发展

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Yuta;Tanaka Yuichiro;Yamaguchi Genta;Kato Takashi;Konabe Satoru;Chiashi Shohei;Homma Yoshikazu;辻徹郎;矢野隆章;小林 京貴，櫻井 淳平，長野 方星，秦 誠一，岡 智絵美;黒谷昇平，日高澄具，森昌司，高田保之，Shen Biao，中島大希，戸次洋一郎
• 通讯作者: 黒谷昇平，日高澄具，森昌司，高田保之，Shen Biao，中島大希，戸次洋一郎