热科学与技术

作者：董波,孔奇栋,张雅瑾,安祥,李维仲

单位：大连理工大学,大连理工大学,大连理工大学,大连理工大学,大连理工大学

关键词：格子Boltzmann方法 润湿性 结构表面 核态沸腾,

基金：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）

核态沸腾是一种高效的热量传递方式，在工程技术领域得到广泛应用，也是传热学科的研究热点之一。利用格子Boltzmann方法研究了矩形和倒三角形结构表面上双气泡动力学特性，同时分析了表面润湿性对气泡动力学行为的影响。研究结果表明，倒三角形结构表面对气泡的成核、生长、聚并和脱离过程更为有利。在气泡初始成核阶段，热流密度达到峰值的时刻随着接触角的增大而逐渐增大。当双气泡的成核位置间距 格子单位时，双气泡在疏水表面发生聚并后会逐渐将成核位置间的表面覆盖，进而气泡从气膜上发生周期性地生长和脱离。对于亲水表面，双气泡虽能发生聚并，但是气泡聚并脱离后留存的汽化核心不能将两个成核位置间的表面覆盖，并且气泡连续地脱离导致在成核位置处留存的汽化核心不断减小，最终仍是以双气泡单独地生长和脱离的形式进行换热。

来源：2025年第1期

《热科学与技术》期刊编辑部

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