一種局部自適應可控浸潤性耦合微結構強化沸騰換熱方法具體為:在換熱基底微結構頂部設置電極膜,電極膜與金屬電極連接至電源形成電場,換熱工質中帶電金屬納米顆粒在電場作用下間歇吸附于換熱表面,實現換熱表面浸潤性的可控轉換;所述金屬電極固定在換熱基底外部;金屬電極優選為銅電極、鋁電極,形狀優選為板狀、網狀或棒狀。
所述換熱基底材料為金屬如紫銅或單晶硅、藍寶石、石墨烯等非金屬,可以理解的是,換熱領域常用的換熱材料均適用于本發明,優選導熱性良好的基底材料。換熱基底形狀為平板、圓管或異形,其中異形為換熱領域常見換熱器形狀。所述換熱基底微結構為尺寸為納米級或微米級的微柱、微坑或微槽道;可以理解的是,現有技術中,所有用于提高換熱效率的微結構均適用于本發明,優選為納米級或微米級的方形微柱、矩形微柱、半球形微坑或圓柱形微坑。所述換熱基底微結構的排列方式為規則排列如陣列式、交錯式排列,或為不規則排列。所述電極膜通過電極引線引出,以將電極膜連通并連接至電源;換熱基底、電極膜、電極引線的表面均絕緣。所述表面絕緣可以通過在表面設置絕緣層實現,所述絕緣層厚度為百納米級。其中,換熱基底材料為單晶硅等非導電材料時,則無需設置絕緣層。所述絕緣層材料為惰性金屬、金屬氧化物、陶瓷或硅膠;優選導熱性優良的絕緣材料,可以通過摻雜導熱性優良材料的方式來提高絕緣材料導熱性。所述電極膜、電極引線材料為導電材料;優選為金屬,進一步優選為金、銀、銅或鋁。
所述電極膜厚度為百納米級。所述帶電金屬納米顆粒具有均勻親水性表面、均勻疏水性表面或雙親浸潤性表面;親水、疏水或雙親浸潤性表面通過改性獲得;帶電金屬納米顆粒尺度為納米級、微米級,形狀規則或不規則,優選為球形或柱形。所述帶電金屬納米顆粒浸潤性與換熱基底的浸潤性不同,用于改變換熱表面浸潤性。如換熱基底表面為親水(或疏水),帶電金屬納米顆粒表面為疏水(或親水),也可以具有雙親浸潤性。所述電源為直流電源或交流電源;其中直流電源通過通、斷電實現電場可控;交流電源通過控制交流頻率實現電場可控,交流頻率根據沸騰氣泡動力學周期調節。
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