科研项目

微重力下柱状微结构表面流动沸腾气泡脱离机制研究(2015M582653)


项目来源 中国博士后科学基金面上项目 起讫时间 2015-1~
项目经费 5万元 项目类别 纵向项目
承担角色 负责人 项目状态 进行中
项目优势 其它
技术优势 技术成熟
可行性 具备良好的研究基础
项目简介
以光滑表面和自主开发的微米级柱状微结构强化沸腾表面为研究对象,克服流动沸腾实验设备复杂、占地空间大、功耗大的缺点,在落塔实验设施所提供的有限空间、功耗条件下,搭建高强度抗冲击(16g)流动沸腾换热实验台,对其在微重力条件下流动沸腾流型及强化换热特性进行研究,以解决微重力条件下缺乏浮力导致的换热性能恶化的问题。以半导体硅片作为加热面,采用干法腐蚀技术加工柱状微结构,利用物理气相沉积法(PVD)和化学气相沉积法(CVD)研发流动沸腾加热模块;通过抗冲击高速CCD对微重力下流动沸腾流型及其界面行为进行观察;采用Dataforth隔离信号调理模块和差分输入独立存储设备对其换热特性及发展规律进行测量和分析;揭示柱状微结构在微重力条件下的流动强化沸腾换热机理和规律,发现微重力下柱状微结构表面流动沸腾气泡脱离机制;揭示其对流动沸腾的流型及强化换热特性的影响规律;建立微重力下柱状微结构流动沸腾换热系数关联式,,补充及完善强化沸腾换热新理论和技术。为空间两相热管理系统的设计和制造提供理论基础和技术支撑,实现传热设备的微型化、减轻航天器的重量,进一步降低飞行器的发射成本和空间环境中动力系统的费用。


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