[发明专利]一种基于纳米超润湿界面的低阻强化传热布局结构

权利要求书

1.一种基于纳米超润湿界面的低阻强化传热布局结构，其特征在于，沿物体表面一定方向进行一定比例的超亲水、超疏水面积布局，形成润湿性梯度，控制液滴在阵列面上的运动路径；

布局面形状为矩形或圆形；

沿表面长度方向设置11个面积相同的区域，第1个区域为100％超疏水表面，在第2个区域设置10％区域面积的超亲水表面，该区域10％面积的超亲水表面为矩形或圆形，在第3个区域设置20％面积的超亲水表面，以此类推，此后每块区域依次增加10％面积的超亲水表面，直至第11个区域为100％超亲水表面，从而形成100％超疏水面积至100％超亲水面积的图案化梯度润湿性；

超润湿界面汽化成核密度为：当ΔT_w,ONBΔT_w15°时，N_a＝0.34[1-cos(θ)]ΔT_w^2.0，当ΔT_w≥15°时，N_a＝3.4×10^-5[1-cos(θ)]ΔT_w^5.3；

其中，ΔT_w为壁面过热度，ONB为沸腾起始点，N_a为汽化成核密度，θ为接触角；

当表面为超亲水表面时，θ接近0°，cos(θ)接近1，N_a较小；

当表面为超疏水表面时，θ接近180°，cos(θ)接近-1，N_a增大。

2.如权利要求1所述的一种基于纳米超润湿界面的低阻强化传热布局结构，其特征在于，对于布局面的形状为矩形的情况，

沿表面长度方向设置11个面积相同的区域，第1个区域为100％超疏水表面，在第2个区域设置10％区域面积的超亲水表面，该区域10％面积的超亲水表面为矩形，长度与区域长度相同，宽度为区域宽度的10％，超亲水表面中心点与区域中心点重合；在第3个区域设置20％面积的超亲水表面，由2个10％区域面积的矩形超亲水表面组成，这2个超亲水表面长度与区域长度相同，宽度为区域宽度的10％，沿该区域轴向中心线对称分布，并且中间间隔10％区域面积的矩形超疏水表面；

以此类推，此后每块区域依次增加10％面积的超亲水表面，直至第11个区域为100％超亲水表面，从而形成100％超疏水面积至100％超亲水面积的图案化梯度润湿性。

3.如权利要求1所述的一种基于纳米超润湿界面的低阻强化传热布局结构，其特征在于，对于布局面的形状为圆形的情况，

沿表面长度方向设置11个面积相同的区域，第1个区域为100％超疏水表面，在第2个区域设置10％区域面积的超亲水表面，该区域10％面积的超亲水表面为圆形，超亲水表面中心点与区域中心点重合；在第3个区域设置20％面积的超亲水表面，超亲水表面中心点与区域中心点重合；

以此类推，此后每块区域依次增加10％面积的超亲水表面，第6个区域为50％超亲水表面，第7、8、9、10、11个区域的超疏水面积和超亲水面积分别和第5、4、3、2、1个区域互为反向。

4.如权利要求2或3所述的一种基于纳米超润湿界面的低阻强化传热布局结构，其特征在于，第1个区域和第11个区域、第2个区域和第10个区域、第3个区域和第9个区域、第4个区域和第8个区域、第5个区域和第7个区域的超疏水面积和超亲水面积互为反向。

5.如权利要求2或3所述的一种基于纳米超润湿界面的低阻强化传热布局结构，其特征在于，沿表面长度方向每个区域的超亲水表面所占比例分别为0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％和100％，从而形成100％超疏水面积至100％超亲水面积的图案化梯度润湿性，反之亦然，也可形成100％超亲水面积至100％超疏水面积的图案化梯度润湿性。