Люди были кипящей водой, чтобы сделать ужин целую вечность, но это также используется в наших холодильниках и даже в международной космической станции как метод для охлаждения его систем. Девяносто процентов всего электричества в Соединенных Штатах произведены с паровыми турбинами, которые требуют, чтобы кипение сделало пар. С таким количеством использования и более чем пять десятилетий исследования, трудно полагать, что есть любые камни, оставленные непревращенными в нашем понимании кипения. Все же, как со всеми вещами, всегда есть комната, чтобы узнать больше.
Формирование пузырей в кипении не полностью понято.Флотацию с кипячением в основном стимулирует динамика очень тонкого жидкого подарка фильма в основе каждого пузыря пара. Исследователи всегда находили, что он бросающий вызов изучает эту область в реальном мире просто, потому что настолько трудно получить хороший взгляд на. Пузыри формируются в непредсказуемых местоположениях во время кипения, и как только они делают они мимолетные – отъезд горячей поверхности немедленно.
До сих пор. Используя сосредоточенный лазерный луч, чтобы по существу нажать кнопку паузы на кипении, исследовательская группа профессора Шэлэбха Мэру и сотрудники в NIST и RPI создали единственный пузырь пара в лужице жидкости, которая может остаться стабильной на поверхности в течение многих часов вместо миллисекунд.Этот метод дает исследователям время, необходимое, чтобы тщательно изучить пузыри пара и определить способы оптимизировать флотацию с кипячением – увеличение удаления количества тепла с минимальным повышением поверхностной температуры. Maroo предполагает это, он также откроет дверь для продвижений во многих системах теплопередачи.
«С этой техникой мы в состоянии проанализировать основные принципы кипения», говорит Мэру. «Новое понимание собирается помочь исследователям проектировать поверхностные структуры, чтобы достигнуть желаемой теплопередачи, точно предсказать, а также увеличить кипение в космосе, где отсутствие силы тяжести заставляет пузыри оставаться постоянными на горячей поверхности и создавать технологию следующего поколения для теплового управления в электронике».Работа Мэру была издана в целом по своей природе журнал высокого воздействия Издательской группы, Научные Отчеты.
В, Maroo уточняет его методы и научные достижения этого исследования, которые включают формирование и анализ пузыря устойчивого состояния на гидрофильных (любящих воду) и гидрофобных (отражающих воду) поверхностях с дегазированным и регулярным (содержащий растворенный воздух) вода; отображение на месте региона линии контакта, чтобы измерить угол контакта пузыря пара и анализ, чтобы определить верхний предел коэффициента теплопередачи, возможного в, образует ядро кипение, которое получено, используя экспериментальные измерения микрослоя (тонкий жидкий фильм).Это исследование поддержано Национальным научным фондом под Грантом № 1445946.
Цзоу, который был аспирантом Мэру и первым автором опубликованной работы, успешно дипломированной с его доктором философии, и в настоящее время является постдоктором в Мичиганском университете.Видео: https://www.youtube.com/watch? v=T2z2PSkRy5c