两相流、相变传热与高性能传热表面
通过观察气泡、液膜和润湿行为，研究沸腾与凝结传热的基本机理。
两相冷却的性能并不只由平均温度和平均流量决定。气泡从哪里产生、怎样长大、壁面附近还剩多少液膜，都会明显影响传热和压降。
我们对微通道、小通道内的两相流和相变过程进行可视化，并把这些基础结果用于冷板和紧凑型换热器的设计。
研究重点
- 微通道、小通道流动沸腾
- 薄液膜与弹状流可视化
- 润湿性、微细结构与多孔材料
- 低GWP制冷剂、混合工质及制冷剂/油
微通道与小通道内的两相流
利用高速摄影观察弹状流、气泡流和流动沸腾，研究流道尺寸、流量、表面张力和润湿性对流型和压降的影响。气泡与壁面之间形成的薄液膜，是决定传热的重要因素。
设计传热表面
通过微细沟槽、微柱、金属泡沫和金属网等结构，调节成核位置、液体补充和蒸汽脱离。亲水、疏水等润湿性的差异，也会改变液膜形成和干涸行为。
工质与润滑油
研究低GWP制冷剂、混合制冷剂、介电液体以及制冷剂/润滑油混合物的沸腾和凝结特性。除了工质本身的物性，油浓度以及混合制冷剂的温度滑移也会影响实际设备性能。
实验与数值分析
研究中结合高速可视化、温度和压力测量、表面观察，并根据需要采用CFD或Lattice Boltzmann等数值方法。我们比较重视把可视化看到的流动现象与实际测到的传热性能对应起来。
相关研究成果
- Jie Peng 等，“Influence of microcolumn structure on flow boiling heat transfer characteristics of R454B in an open minichannel,” International Journal of Thermal Sciences (2026).
- Jing Li 等，“Experimental study of flow boiling characteristics of R454B in an open microchannel with micro-nano composite structured surfaces,” Applied Thermal Engineering (2025).
- Dengwei Fu 等，“An experimental investigation on characteristics of liquid film thickness of gas-liquid Taylor flow in square/rectangular microchannel,” IJHMT (2024).
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