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超疏水表面上的冷凝与传热特性研究的任务书
题目：超疏水表面上的冷凝与传热特性研究
背景：
随着科技的发展，工程技术日新月异。过去制约热交换器性能的问题得到了极大的改善。而超疏水表面给热交换器带来的革命性变化是目前研究的热点领域之一。超疏水表面由于其特殊的表面结构和化学成分，使得其具有极高的润湿性和一定的自清洁性，这种表面可以应用于热管、冷凝器等热工冷工设备中，提高设备传热效率、减小热工冷工设备体积、降低能量消耗和环保等方面有着重要意义。
目的：
本研究旨在探究超疏水表面上的冷凝和传热特性，对提高热交换器在工业生产中的使用效率和优化节能做出具体贡献。
研究内容：
1.超疏水表面制备及表面性质测试。制备一定尺寸的超疏水表面材料，并利用扫描电子显微镜（SEM）、接触角仪等测试手段对其表面性质进行表征。
2.超疏水表面上的冷凝特性研究。在实验室条件下，利用水蒸气对超疏水表面进行冷凝实验，观察和测量冷凝曲线和冷凝热传递系数，对比普通表面上同样条件下的冷凝性能差异。
3.超疏水表面上的传热特性研究。在制备好的超疏水表面上进行传热实验，测量传热系数并对比实验结果，深入分析其与普通表面传热情况下的差异。
进度：
第一年：制备超疏水表面材料及表面性质测试；
第二年：进行超疏水表面上的冷凝特性研究；
第三年：进行超疏水表面上的传热特性研究，并总结研究工作，撰写学术论文。
预期结果：
1.制备一定尺寸的超疏水表面材料，并对其表面性质和性能进行表征；
2.对比超疏水表面和普通表面的冷凝曲线和冷凝热传递系数，探究超疏水表面上的冷凝特性；
3.测量超疏水表面和普通表面的传热系数，探究超疏水表面上的传热特性；
4.告诉用户，如何选择合适的超疏水表面材料、适用范围以及超疏水表面在节能减排环保行业中的应用前景。
难点及挑战：
1.超疏水表面的制备及表面性质测试是关键技术，需要针对不同材料和形状进行适合的制备方式；
2.冷凝特性和传热特性十分复杂，需要建立精确的数学模型检验实验结果的可靠性；
3.实验过程受到人为因素和环境影响，如何保证实验数据的准确性和反映超疏水表面在实际工作环境中的表现将成为一大挑战；
4.国内超疏水表面在工业生产中的应用仍处于初级阶段，因此如何规范超疏水表面的生产及使用也是我们需要重点考虑的问题之一。
参考文献：
[1]Bahadır,E.B.,Erdem,E.,&Alp,B.A.(2016).Condensationonsuperhydrophobicandsuperhydrophilicsurfaces.InternationalJournalofThermalSciences,99,222-229.
[2]XuQ.,WangX.(2019)CondensationPerformanceonSuperhydrophobic/SuperhydrophilicHeterogeneousSurfaces.In:ChenR.,LiuX.,WangX.(eds)AdvancedComputationalandExperimentalTechniquesinThermalScienceandEngineering.SpringerProceedingsinPhysics,vol219.Springer,Cham.