薄液膜沸腾研究成功实现cm2超2000W/cm2量级

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在能源电力、航空航天、电子信息、人工智能等领域，小型化、集成化使仪器设备的局部发热量达到103W/cm2的水平。 为了保证这些设备和装置的安全稳定运行，需要研究能够实现超高热流密度的先进传热方法并开发相应的高效冷却技术。 薄液膜沸腾的临界热流密度可达1000W/cm2以上。 它是目前实现超高热流密度的一种方法。 即冷却剂在热源表面形成的超薄液膜不断沸腾，实现高效散热。

团队负责人表示，在实现这一实验突破之前，国际上已知的薄液膜沸腾热流密度很难超过1500W/cm2。 经过多年的研究，团队发现，在恒压供液模式下，用于形成液膜的实验样品始终处于最大供液压力的极端机械条件下，容易发生破裂和失效。 但改为分级升压后，薄液膜沸腾热流密度提高到1500W/cm2以上。

基于上述研究基础，团队进一步发现，通过采用连续加压供液，样品保持相对松弛的状态，实验得到的薄液膜沸腾热流密度最终超过2000W/cm2，最高达到2074W /cm2。 “从实验结果可以看出，逐步提高供液压力可以有效提高薄液膜沸腾的最终性能。研究成果转化应用后，有望更好地保证电子设备的安全性能，锂电池等。”该团队成员说道。