【摘 要】
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低熔点液态金属材料在电子设备热管理领域的应用受到日益广泛的重视。为了拓宽液态金属冷却技术的应用场景，应对极高热流密度的散热问题，本文围绕液态金属多相流动传热问题，从基础效应与实际应用两个方面，采用理论与实验相结合的方法开展了较为全面系统的研究。主要研究进展如下: 1.运用表面物理化学的基本原理，对镓基液态金属在不同流体环境中的表面张力进行了测量，并对空气-溶液-液态金属三相线的动力学行为，如碱性
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低熔点液态金属材料在电子设备热管理领域的应用受到日益广泛的重视。为了拓宽液态金属冷却技术的应用场景，应对极高热流密度的散热问题，本文围绕液态金属多相流动传热问题，从基础效应与实际应用两个方面，采用理论与实验相结合的方法开展了较为全面系统的研究。主要研究进展如下:
1.运用表面物理化学的基本原理，对镓基液态金属在不同流体环境中的表面张力进行了测量，并对空气-溶液-液态金属三相线的动力学行为，如碱性液滴在液态金属表面的振荡运动，液态金属-溶液界面的呼吸振荡行为以及复合液态金属液滴撞击固体壁面的动力学行为进行了实验研究。
2.探究了加热液态金属表面的Leidenfrost效应。通过实验研究了液态金属表面的Leidenfrost液滴的形态与运动特征，发现了多个Leidenfrost液滴的相互作用。通过液滴轮廓的理论模型，分析了液滴形状、气膜厚度等参数随过热度和液滴半径的变化规律。
3.探究了镓基液态金属与水溶液及常用金属结构材料之间的相容性问题。阐明了镓基液态金属与水的反应膨胀效应的机理。通过腐蚀实验，研究了常用金属结构材料的腐蚀规律和材料性质变化。针对铜合金与铝合金这两种材料进行了腐蚀防护处理，并通过热虹吸散热实验进行了验证。
4.提出了液态金属，溶液段塞流散热方法，建立了基于液态金属双流体的散热实验系统，并进行了初步的实验探究。提出了液态金属-水双层微小流道散热方法，通过数值模拟方法进行了参数优化研究。
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