| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 主要符号表及物理量名称 | 第17-19页 |
| 第一章 绪论 | 第19-37页 |
| 1.1 引言 | 第19-20页 |
| 1.2 金属表面微细结构的设计制备研究现状 | 第20-22页 |
| 1.3 微结构表面润湿性能的研究概况 | 第22-25页 |
| 1.3.1 润湿性能表面基本理论研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3.2 超疏水表面的应用前景 | 第24-25页 |
| 1.4 微细通道内流体流动和传热的研究概况 | 第25-29页 |
| 1.4.1 微细通道内流动特性研究现状 | 第25-27页 |
| 1.4.2 微细通道内传热特性研究现状 | 第27-29页 |
| 1.5 分子模拟 | 第29-34页 |
| 1.5.1 分子动力学模拟方法 | 第29-30页 |
| 1.5.2 固液界面作用的MD模拟发展现状 | 第30-32页 |
| 1.5.3 微通道流体流动的MD模拟发展现状 | 第32-34页 |
| 1.6 课题来源及本文主要研究内容 | 第34-37页 |
| 1.6.1 课题来源 | 第34-35页 |
| 1.6.2 本文主要研究内容 | 第35-37页 |
| 第二章 金属表面微结构的设计制备及润湿性能研究 | 第37-57页 |
| 2.1 引言 | 第37-38页 |
| 2.2 微结构表面润湿性能理论基础 | 第38-41页 |
| 2.2.1 基本原理 | 第38-39页 |
| 2.2.2 固体微结构表面润湿性能表征 | 第39-40页 |
| 2.2.3 液滴在粗糙结构表面的存在方式 | 第40-41页 |
| 2.3 不锈钢表面微结构设计及润湿性能表征 | 第41-43页 |
| 2.3.1 二维及三维微结构表面参数设计及加工 | 第41-42页 |
| 2.3.2 微结构表面形貌及润湿性能表征 | 第42-43页 |
| 2.4 结构分析 | 第43-46页 |
| 2.4.1 微结构参数对润湿性能的影响分析 | 第44-45页 |
| 2.4.2 不同形貌微结构对润湿性能的影响分析 | 第45-46页 |
| 2.5 铜基超疏水微结构表面的制备及表征 | 第46-51页 |
| 2.5.1 铜基表面疏水微结构制造工艺 | 第46-47页 |
| 2.5.2 微结构表面形貌及润湿性能表征 | 第47-50页 |
| 2.5.3 微结构对润湿性能影响分析 | 第50-51页 |
| 2.6 超疏水微细通道内流体流动特性测试分析 | 第51-55页 |
| 2.6.1 超疏水微细通道实验样品制备及通道构建 | 第51-52页 |
| 2.6.2 实验测试系统及操作流程 | 第52-53页 |
| 2.6.3 微结构参数对流动性能的影响 | 第53-54页 |
| 2.6.4 润湿性能对流道流动阻力的影响 | 第54-55页 |
| 2.7 本章小结 | 第55-57页 |
| 第三章 金属表面微结构润湿性能的数值模拟 | 第57-70页 |
| 3.1 前言 | 第57-58页 |
| 3.2 LAMMPS[87]与VMD[88]简介 | 第58页 |
| 3.3 分子动力学原理简介 | 第58-63页 |
| 3.3.1 原子间势函数 | 第59-60页 |
| 3.3.2 运动方程 | 第60-61页 |
| 3.3.3 边界条件 | 第61-63页 |
| 3.3.4 计算时间、步长及统计系综 | 第63页 |
| 3.4 理论模型 | 第63-65页 |
| 3.4.1 三维几何建模 | 第63-64页 |
| 3.4.2 原子间的势函数设置 | 第64-65页 |
| 3.4.3 模拟系统和模拟方法 | 第65页 |
| 3.5 模拟结果和讨论 | 第65-68页 |
| 3.5.1 光滑表面不同作用力对润湿性能的影响 | 第66-67页 |
| 3.5.2 粗糙结构对润湿性能的影响 | 第67-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 金属表面微细结构传热性能数值模拟与实验研究 | 第70-97页 |
| 4.1 前言 | 第70-71页 |
| 4.2 铜基表面微细结构理论模型及模拟系统建立 | 第71-75页 |
| 4.2.1 微结构表面设计及几何建模 | 第71-72页 |
| 4.2.2 固-液粒子势函数参数设置 | 第72-74页 |
| 4.2.3 系统温度控制 | 第74页 |
| 4.2.4 模拟方法 | 第74-75页 |
| 4.3 数值模拟结果及讨论 | 第75-83页 |
| 4.3.1 液体在铜基光滑及纳米粗糙结构表面的运动情况 | 第75-78页 |
| 4.3.2 液体在不同微结构表面密度分析 | 第78-81页 |
| 4.3.3 不同微结构表面固液温度分布 | 第81-83页 |
| 4.4 铝基表面微细结构沸腾传热性能数值模拟 | 第83-89页 |
| 4.4.1 模拟系统 | 第83-84页 |
| 4.4.2 模拟结果及讨论 | 第84-89页 |
| 4.5 铜基微细结构表面强化沸腾实验研究 | 第89-95页 |
| 4.5.1 铜基微细结构制备及表征 | 第89-92页 |
| 4.5.2 测试系统及实验方法 | 第92-93页 |
| 4.5.3 沸腾传热曲线分析 | 第93-94页 |
| 4.5.4 气泡动力学分析 | 第94-95页 |
| 4.6 本章小结 | 第95-97页 |
| 第五章 金属表面微细结构内流体流动性能的数值模拟 | 第97-111页 |
| 5.1 前言 | 第97-98页 |
| 5.2 理论模型 | 第98-101页 |
| 5.2.1 三维模型建模 | 第98-99页 |
| 5.2.2 势能函数及边界条件设置 | 第99-100页 |
| 5.2.3 系统温度及速度控制方式 | 第100-101页 |
| 5.3 模拟结果及讨论 | 第101-105页 |
| 5.3.1 微通道内流体速度与温度计算 | 第101-102页 |
| 5.3.2 微通道内流体流动换热系数计算 | 第102-105页 |
| 5.4 纳米粗糙结构对微通道内流体流动分子动力学模拟 | 第105-109页 |
| 5.4.1 模拟系统 | 第105-107页 |
| 5.4.2 纳米粗糙结构对微通道内液体密度的影响 | 第107-108页 |
| 5.4.3 纳米粗糙结构对微通道内液体流动速度和温度的影响 | 第108-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-111页 |
| 第六章 总结与展望 | 第111-115页 |
| 6.1 总结 | 第111-113页 |
| 6.2 展望 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-127页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第127-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 附件 | 第130页 |
