华北电力大学工程热物理研究中心王艳红同学作为第一作者，王绍宇同学作为第二作者，王晓东教授和陆规副教授作为通讯作者，在传热领域国际期刊International Journal of Thermal Sciences上发表有关壁面润湿性和液膜厚度对纳米尺度液膜相变方式影响的论文，论文题目为“Explosive boiling of nano-liquid argon films on high temperature platinum walls: Effects of surface wettability and film thickness”。

【论文摘要】

壁面润湿性和液膜厚度是影响纳米尺度液膜相变行为的重要因素。本文通过分子动力学模拟研究了不同厚度的液氩膜分别在亲、疏水铂壁面上的相变行为。模拟发现，液膜厚度在  h  ="1" nm时，亲、疏水壁面上液膜的汽化方式均为蒸发；液膜厚度  h  ="3" nm时，亲水壁面上是爆炸沸腾，疏水壁面上依然是蒸发；液膜厚度  h  ="6" nm时，亲、疏水壁面上液膜的汽化方式均转变为爆炸沸腾。上述结果表明，纳米尺度液膜发生爆炸沸腾的起始点温度随液膜厚度增加而降低，随壁面疏水性增加而升高。然而，经典核化理论及宏观池沸腾实验表明，疏水壁面上核态沸腾的起始点温度更低。因此，壁面湿润性对纳米尺度爆炸沸腾的影响规律与宏观池沸腾截然相反。

论文也讨论了厚液膜及亲水壁面爆炸沸腾起始点温度低的微观机理。在相同的壁面温度和相同的液膜厚度下，相比于疏水壁面，亲水壁面固液分子间相互作用力强，液体分子从壁面吸收能量多，液膜底部积聚能量大，温度更高，因此更容易发生爆炸沸腾。类似的，在相同的壁面温度和壁面湿润性下，厚液膜更易在液膜底部积聚能量，产生高温，导致爆炸沸腾。

论文得到了国家杰出青年科学基金（51525602）和中央高校基础科研项目（2017ZZD006）资助。

撰稿人：王绍宇