搜索到141篇“ 气泡成核“的相关文章
- 光滑及粗糙表面纳米气泡成核与生长动力学行为
- 2025年
- 界面纳米气泡的存在已被证实,其在矿物浮选、水产养殖、废水处理等多个领域极具应用潜力,但纳米气泡微观成核过程仍未明晰.本研究基于气体扩散理论建立了纳米气泡生长动力学模型,并借助分子动力学模拟研究了表面粗糙度和气体过饱和对纳米气泡成核和生长动力学的影响机制.结果表明:光滑均质表面上,随着气体过饱和度从100增大至150,纳米气泡的成核时间逐渐缩短,生长速率逐渐加快,且理论模型可以较好地拟合纳米气泡的生长动力学过程.然而,当气体过饱和度降低至50时,纳米气泡在200 ns模拟时间内始终未成核,这是由于低气体过饱和度时纳米气泡临界成核尺寸较大导致成核难度增加.在凹坑宽度为1-10 nm的粗糙表面上,气体过饱和度为50时,表面凹坑均迅速生成气核,但凹坑宽度在2 nm以下时气核难以生长为纳米气泡.理论分析表明:只有凹坑尺寸所对应的最小气泡半径达到纳米气泡临界成核半径时,凹坑中的气核才能生长为纳米气泡.研究结果将进一步完善纳米气泡成核理论体系,同时为纳米气泡生成调控及应用提供理论支撑.
- 杨海昌徐梦迪邢耀文桂夏辉曹亦俊
- 微纳尺度池沸腾表面润湿性的气泡成核及强化传热机制
- 2025年
- 为了研究加热表面润湿性对传热的影响,以纳米铜基板上液氩的池沸腾过程为研究对象,从微观角度探究疏水/亲水性表面的气泡成核过程,进而揭示微纳尺度下池沸腾强化传热机制。使用大规模原子/分子并行模拟器LAMMPS构建Cu-Ar池沸腾模型,通过改变界面能量系数α调节表面润湿性程度。在加热温度160K下,研究了α(疏水性α=0.2、0.4、0.5,中性α=1.0以及亲水性α=1.5和2.0)对气泡生长、合并及破裂过程的影响规律。通过气泡核体积、液氩吸收的热流密度以及界面热阻从微观角度分析了铜基板表面液氩池沸腾中的传热机制。结果表明:当α=0.2(超疏水性)时,加热表面向液体的传热量小,界面热阻较大,无气泡生成;当α从0.4增大到2.0时,气泡成核和液膜脱离基板时间分别从7ns缩短到4ns、从8.5ns提前至7ns;在沸腾起始时刻,当α从0.4增大到2.0时,气泡核体积从291.1nm^(3)增大到373.4nm^(3),热流密度从130k W/cm^(2)增大到161.3k W/cm^(2),分别提高了22.1%和19.4%。说明亲水表面比疏水表面具有更强的液固相互作用,在沸腾过程中液氩持续吸收热能,促进了气泡的生长和合并,使气泡成核体积增大。同时,亲水性表面的液膜在气膜形成前吸收了更多的热能,界面热阻更低。总之,亲水性表面提供了更有利的沸腾条件,缩短液-气相的转变时间,加速了气泡成核以及气膜的形成,提高了气泡成核及沸腾传热的效率。
- 白依冉翟玉玲戴晶慧李舟航
- 关键词:气泡成核强化传热分子动力学
- 纳米槽型表面甲烷、乙烷及其混合工质气泡成核特性的分子动力学研究
- 在推动印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)的国产化进程中,理解液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)气泡成核过程的机理是至关重要的。LNG...
- 林小晨
- 关键词:混合工质气泡成核分子动力学模拟
- 电化学表面微纳米气泡成核、稳定和脱离行为的理论研究
- 新世纪的化工主要围绕着新能源的开发和利用,其中电解和电催化作为可持续能源转换系统中的核心环节,受到了广泛关注。气体是许多电催化和电解过程中的重要产物,气泡的形成往往伴随着其中。然而,电极表面微纳米气泡的存在会覆盖反应活性...
- 马韵箐
- 关键词:电化学分子动力学模拟有限元模拟热力学
- 单个纳米颗粒表面的异相气泡成核行为研究
- 徐彬彬
- 纳米尺度气泡成核的微观机理研究
- 随着电子器件小型化与集成化程度的不断提高,高热流密度散热问题愈发凸显。由于相变潜热的存在,气-液相变传热有着高效的传热能力,是解决微纳尺度下高效散热问题的有效方式。在气-液相变传热中,气泡成核是传热过程中的关键环节。然而...
- 李子睿
- 关键词:气泡成核分子动力学模拟
- 过冷沸腾强化传热过程中的气泡成核与脱离特性研究
- 高热流密度电子元器件存在大量发热问题,若发热量无法及时散热,则会导致电子元器件性能下降。过冷沸腾散热是常用的解决高热流密度电子设备散热的技术手段,过冷沸腾过程中流体不断蒸发、冷凝带走了发热面热量,但面对高热流密度加热,流...
- 王玥明
- 关键词:过冷沸腾涡流发生器气泡运动仿真模型
- 异质原子对液体气泡成核影响的分子动力学模拟
- 2023年
- 采用分子动力学方法模拟了池沸腾中液体层加入异质原子对气泡成核的影响.分析了异质原子能量参数对液体起始气泡成核时间和温度的影响及其机理.结果表明,当异质原子能量参数小于液氩能量参数时,液体起始气泡成核时间缩短,起始温度降低.当异质原子剂能量参数大于液氩能量参数时,液体起始气泡成核时间增加,起始温度升高.异质原子在壁面上的吸附及在液体中的扩散行为影响固液界面性质,较大能量参数的异质原子扩散系数较小,更多能量参数较大的原子吸附在固体表面上使得壁面势能壁垒增加,导致沸腾时间延迟,液体需要吸收更多的热量克服势能壁垒,进而提高沸腾起始温度.能量参数较小的异质原子扩散系数较大,异质原子更容易分散到液体中,使得壁面附近液体层势能减小,液体层更容易气泡成核行为.
- 王清张子剑陈占秀刘峰瑞庞润宇
- 关键词:分子动力学
- 矿物表面气泡成核及气泡生长过程的观测装置和方法
- 本发明公开了一种矿物表面气泡成核及气泡生长过程的观测装置和方法,真空泵、压力控制组件和容器均置于工作台上,光源供给组件和摄像组件均正对容器的腔体,真空泵的抽气端依次连通压力阀门、压力传感器、压力表、泄压阀和容器,以在真空...
- 杨思原李克尧刘诚包申旭徐艳玲
- 钨材料中气泡成核生长及其对燃料滞留影响的数值模拟研究
- 托卡马克是到目前为止最有可能实现可控核聚变的装置,偏滤器为托卡马克中为实现排除聚变反应产生的杂质粒子和热负荷而引入的主要部件。钨具有熔点高、溅射产率低、氚滞留率低等优点成为面向等离子体壁材料的主要候选。作为面向等离子体材...
- 王玉婷
- 关键词:托卡马克
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- 彭玉成

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- 邓小珍

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