“纳微尺度流体流动与传热传质的基础研究” 圆满结题

2010年3月26日，国家自然科学基金委员会在杭州召开了由上海交通大学郑平教授主持的国家自然科学基金重点项目“微/纳尺度条件下的流体流动与传热传质研究” 的结题鉴定会，验收了下列研究成果:

(1) 本项目对芯片微通道中各种流动沸腾非稳定现象的产生机制进行了研究，界定了沸腾流型图谱，提出了控制非稳定沸腾的方法，获得了稳定沸腾的传热模型。证实在微通道过冷沸腾过程中发生微泡喷射沸腾现象，并研究了它的形成机理、条件及流动换热特性；

(2) 本项目研究了在脉冲加热条件下的微汽泡流动沸腾现象，揭示了流速、热流密度、脉冲宽度、表面活性剂等对微加热器上的微汽泡沸腾流型、沸腾起始时间、成核温度的影响；

(3）本项目采用格子Boltzmann方法，模拟了微孔隙尺度下PEMFC碳纸气体扩散层内气/液两相流动，获得微液滴在微隙结构中存在的条件，微液滴形貌及运动特性，揭示了润湿特性的分布对碳纸中气体和液态水传输的影响, 提出了防止PEMFC阴极水淹发生的设计；

(4) 本项目对直流电驱动微流控芯片中的焦耳热效应以及样品电堆积富集的动态过程，进行了理论预测和数值模拟。提出基于交流电热流效应的新型高效微混合器的设计。