Лазер увеличил теплообмен материала в 4 раза: российская разработка
Лазерные технологии 27.12.2024 Комментарии к записи Лазер увеличил теплообмен материала в 4 раза: российская разработка отключеныТехнология может оказаться полезной для промышленности и быта. Ученые поделились подробностями.
Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) исследовали процесс кипения воды на различных материалах, предварительно обработанных лазером. С помощью такой модификации им удалось добиться изменения характеристик теплообмена, увеличив коэффициент теплоотдачи в несколько раз.
Эксперименты проводились на трех типах материалов: алюминиевом сплаве, меди и меди с карбидом вольфрама. Каждая поверхность обрабатывалась абразивным материалом и лазером. В частности, создавались микроребра с небольшими выступами и углублениями, а также анизотропные структуры, то есть выраженные горизонтальные и вертикальные полосы.
Затем исследователи детально наблюдали за процессом кипения: образованием и развитием пузырьков. Они оценивали коэффициенты теплоотдачи и другие характеристики теплового потока при взаимодействии материала поверхности с водой.
Несмотря на большое число работ, посвященных исследованию кипения, общепринятая теория этого процесса до сих пор не разработана. Это связано с многочисленными факторами, влияющими на кипение на разных материалах. Одними из ключевых факторов являются шероховатость поверхности и смачивание. В ходе исследования мы установили, что бесконтактные методы обработки поверхностей металлов позволяют формировать текстуру в широком диапазоне изменения как характеристик шероховатости, так и ее конфигурации и изменять свойства смачиваемости до экстремальных состояний — от супергидрофильности до супергидрофобности.
Несмотря на большое число работ, посвященных исследованию кипения, общепринятая теория этого процесса до сих пор не разработана. Это связано с многочисленными факторами, влияющими на кипение на разных материалах. Одними из ключевых факторов являются шероховатость поверхности и смачивание. В ходе исследования мы установили, что бесконтактные методы обработки поверхностей металлов позволяют формировать текстуру в широком диапазоне изменения как характеристик шероховатости, так и ее конфигурации и изменять свойства смачиваемости до экстремальных состояний — от супергидрофильности до супергидрофобности.
