基于表面润湿性和粗糙结构耦合的纳米通道强化传热方法技术

本发明专利技术公开了一种基于表面润湿性和粗糙结构耦合的纳米通道强化传热方法，包括如下步骤：构建纳米通道对流换热计算模型；定义纳米结构自由剪切面积比；建立对应于不同纳米结构自由剪切面积比的纳米通道对流换热计算模型；通过调节势能参数的大小，得到具有不同润湿特性的纳米通道固体壁面；设置粗糙纳米通道壁的表面润湿性特征，监测纳米通道传热努塞尔数与流动阻力系数随纳米结构自由剪切面积比的变化规律；分别计算对应表面润湿性特征下具有不同纳米结构形貌的粗糙通道内的性能评价指标；基于性能评价指标，确定最佳粗糙纳米结构形貌以及表面润湿性特征。本发明专利技术可在显著增强纳米通道对流换热性能的同时降低流动阻力，提高纳米通道综合传热性能。米通道综合传热性能。米通道综合传热性能。

【技术实现步骤摘要】
基于表面润湿性和粗糙结构耦合的纳米通道强化传热方法


[0001]本专利技术涉及微纳通道冷却
，特别涉及一种基于表面润湿性和粗糙结构耦合的纳米通道强化传热方法。

技术介绍

[0002]自然科学和工程技术朝微型化、纳米化的发展趋势，促进了微纳尺度功能结构或器件在工业、电子、生物医疗、国防等领域的广泛应用。随之而来的各种微纳尺度流动与传热问题引起了人们的普遍关注。其中，微纳通道对流换热，是微纳尺度流动与传热问题常见的应用场景。比较典型的微纳通道冷却技术，作为一种强化对流换热的有效手段，更是在电子器件冷却、生物芯片、微流控系统、微纳尺度高效散热系统等方面具有广泛的工程应用背景。
[0003]随着特征尺寸的减小，微纳通道的流动换热表现出异于常规通道的现象。尤其对于纳米通道，界面效应显著，固液界面热阻不可忽略，导致出现温度阶跃，不利于界面热量交换。同时，流动系统面体比的增大，导致纳米通道流动阻力显著增大，综合传热性能下降。因此，寻求强化纳米通道对流换热并能够降低流动阻力的有效方法，对改善纳米通道综合传热性能，促进纳米通道冷却技术的发展及广泛应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于表面润湿性和粗糙结构耦合的纳米通道强化传热方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，根据分子动力学理论及方法，构建纳米通道对流换热计算模型；步骤二，根据粗糙纳米结构特征，定义纳米结构自由剪切面积比；步骤三，建立对应于不同纳米结构自由剪切面积比的纳米通道对流换热计算模型；步骤四，通过调节固液原子间相互作用势能参数的大小，得到具有不同表面润湿性特征的纳米通道固体壁面；步骤五，在步骤三构建的具有不同纳米结构自由剪切面积比的粗糙纳米通道基础上，根据步骤四所述方法，设置粗糙纳米通道壁的表面润湿性特征，并监测对应表面润湿性特征下，纳米通道传热努塞尔数与流动阻力系数随纳米结构自由剪切面积比的变化规律；步骤六，根据步骤五的变化规律，分别计算对应表面润湿性特征下具有不同纳米结构形貌的粗糙通道内的性能评价指标；步骤七，基于性能评价指标，确定能够增强纳米通道传热性能并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丁凡，瑶淑婷，钟平，孟桂祥，聂雨，
申请(专利权)人：苏州西热节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：