微/纳尺度超急速爆发沸腾研究

微/纳尺度超急速爆发沸腾在传统工业与现代高新技术领域均具有广阔应用前景，开展相关研究有重要科学意义与实用价值。本项目将采用高倍数显微放大摄影与快速瞬态温度与压力检测技术，系统地研究常规流体与纳米流体超急速爆发沸腾过程中汽泡形核与增长动力学特性，深入地探讨超急速加热条件下强非平衡态沸腾传热机理及其各种因素的影响规律，揭示微/纳尺度爆发沸腾的特殊规律及相应的控制或强化机理。在实验可视化观察与定量测量基础上，发展强非平衡态条件下均相形核与汽泡增长动力学特性的数理描述，并引入新的概念与理论解释强非平衡条件下汽泡形核与增长过程；建立基于新的强非平衡态形核理论与气泡增长动力学特性的超急速爆发沸腾整体数学模型，数值模拟分析汽泡的形核温度、形核率及汽泡增长与相互作用，达到对超急速爆发沸腾过程进行预测与控制。为实际应用提供理论依据与有效控制方法。