微通道流动沸腾核化与微汽泡生成的驱动机制

微型热力机械系统（MTMS）是一个迅速发展的新领域，拥有广阔的应用范围，包括高热流密度的电子冷却系统，生物反应器如?-TAS，芯片实验室以及PCR。现今微通道内微汽泡的核化、生长与塌陷已考虑用于这类系统获得更好的混合效果、增大传热效率以及更为简单的流动控制和泵吸效果。本项申请试图探讨利用高速脉冲加热硅与PDMs微通道，进行微通道内沸腾核化、汽泡生长、塌陷特征的实验和理论探索工作。将采用一个高速摄像机，高速数据采集器系统以及一套?PIV系统来测量流动和传热特性。详细的理论模型将涵盖控制热力学机理，流动机理和包括非平衡热力学传热机理的所有物理机制，并考虑壁面和汽泡界面之间微液层的影响效果，达到对微通道流动中沸腾核化、汽泡生长与塌陷的全面理解和认识，从而建立更好的微通道内流动沸腾的微尺度效应模型。同时还试图将研究成果用于微尺度流动系统的微通道内微汽泡泵的设计。