Verbetering van de warmteoverdracht tijdens het koken van een vloeistof door in te spelen op een oppervlaktetextuur met optimale caviteiten/holtes

Ontwikkeling van efficiënte warmtewisselaars is cruciaal voor tal van applicaties zoals micro-elektronica en de ruimtevaart. De snelle groei van elektronische technologieën en bijhorende reductie van componentgrootte hebben geleid tot een sterke nood aan thermische verpakking en beheer. Vandaag de dag is spijtig genoeg een hoge vermogendichtheid gekoppeld aan een gebrek aan efficiënte warmtedissipatie, wat leidt tot een echt technologisch knelpunt. Het is daarom zeker nodig om transportverschijnselen bij micro-warmteoverdracht en mogelijke verbetering te begrijpen om verdere miniaturisatie technisch mogelijk te maken. Verbetering van warmteoverdracht tussen een vloeistof en vast oppervlak zijn gebaseerd op zowel het gebruik van performantere vloeistoffen als het functionaliseren van het oppervlak door ruwheid te doen toenemen of door vinnen/speciale texturen toe te voegen. Dankzij nieuwe technologieën is het momenteel echt mogelijk om relatief grote oppervlakken van textuur te voorzien. Desondanks, hun gebruik voor het verbeteren van warmteoverdracht is nog steeds amper onderzocht. Het gebruik van micro/nano-gestructureerde oppervlakken geassocieerd met de lokale karakterisatie van de oppervlaktetemperatuur en de visualisatie van het gedrag van de twee-fasenstroming is noodzakelijk om onze kennis te verbeteren van de fundamentele mechanismen en hun modellering. Dit zal dan de actuele kenniskloof, gerelateerd enerzijds aan de afwezigheid van betrouwbare kookmodellen die fenomenen op micro-schaal in achting nemen en anderzijds aan het gebrek aan voorspellende tools voor het verbeteren van 'flow boiling' gerelateerd aan het gebruik van deze oppervlakken, verder vullen. In deze context is het bestek van mijn onderzoeksproject de impact te onderzoeken van micro/nano-gestructureerde oppervlakken op de verbetering van warmteoverdracht voor 'subcooled nucleate flow boiling'. Dit zal toelaten om de kennis over verbetering van warmteoverdracht door oppervlakte-modificatie uit te breiden en ook referentiegevallen bieden voor de ontwikkeling en validatie van theoretische modellen.