Strukturirani mikrokanalni prenosnik toplote za visoke gostote toplotnih tokovŽalec, Domen (Avtor) Može, Matic (Mentor) Golobič, Iztok (Komentor) mehurčkasto vrenjemikrokanalni prenosnik toplotelasersko teksturiranjeomočljivost površinekoeficient toplotne prestopnostikritična gostota toplotnega tokaV doktorskem delu obravnavamo intenzifikacijo prenosa toplote pri mehurčkastem vrenju in razvoj strukturiranih površin za odvod toplote pri visokih gostotah toplotnih tokov, značilnih za sodobne elektronske in energetske sisteme. Pri klasičnih gladkih kovinskih površinah se pri naraščanju gostote toplotnega toka relativno hitro doseže kritična gostota toplotnega toka (CHF), ko zaradi lokalnega izsuševanja nastopi prehod na filmsko vrenje in izrazit porast pregretja površine. Osrednji cilj disertacije je bil pojasniti povezavo med površinskimi lastnostmi (topografija in omočljivost), dinamiko mehurčkov ter mejama delovanja (HTC in CHF) in na tej osnovi razviti mikrokanalne koncepte, ki zmanjšajo kompromis med visokim koeficientom toplotne prestopnosti in visoko CHF. V delu smo sistematično preučili vpliv laserskega teksturiranja (razmik med teksturiranimi linijami) in kemijske modifikacije površine (hidrofobizacija s samosestavljenimi monoplastmi) na vrelno krivuljo. Pokazali smo, da hidrofobizacija praviloma omogoči zgodnejšo nukleacijo in višji koeficient toplotne prestopnosti (nižja pregretja pri dani gostoti toplotnega toka), medtem ko je vpliv na CHF odvisen od velikostne skale teksture in učinkovitosti ponovne navlažitve. V nadaljevanju smo razvili odprte mikrokanalne in hierarhične površine, kjer so mikrokanali kombinirani z lasersko induciranimi mikrojamicami. S tem pristopom smo dosegli hkratno povečanje HTC in CHF ter pokazali, da je izbira geometrije mikrokanalov in omočljivosti ključna za obvladovanje koalescence mehurčkov in izsuševanja. V zadnjem sklopu smo te površine kombinirali z lokalno prisilno konvekcijo (potopljeno hlajenje s curkom) z vstavljenimi mikrocevmi, kar je dodatno okrepilo dovod tekočine in omogočilo bistveno višje CHF v primerjavi z ravno referenčno površino. Na podlagi eksperimentalnih rezultatov, hitrostnih vizualizacij in primerjave z literaturo podamo smernice za zasnovo mikrokanalnih uparjalnikov in sorodnih dvofaznih hladilnih rešitev, pri katerih je ključno usklajevanje nukleacijskih lastnosti površine z učinkovitim transportom tekočine in pare.[D. Žalec]20262026-05-27 08:31:14Doktorsko delo/naloga182882UDK: 536.24:544.722.3(043.3)VisID: 285632COBISS_ID: 279719939sl