针对沸腾传热的微观机理，团队采用分子动力学（MD）模拟方法正在开展系统性研究工作，博士生苏丹丹同学的近期研究成果发表在传热学领域顶级期刊《International Journal of Heat and Mass Transfer》上：

Dan-Dan Su, Xiao-Bin Li, Hong-Na Zhang, Feng-Chen Li, Comparative study of boiling between liquid metal and conventional fluid under high heat flux: A molecular dynamics simulation, International Journal of Heat and Mass Transfer 236 (2025) 126324.

本文的内容提要如下：

流体的沸腾特性对于大功率器件的有效冷却至关重要，在这些器件中经常使用液态金属和低沸点有机流体。采用分子动力学模拟方法对液态钠(Na)的沸腾传热特性和汽泡行为进行了数值研究，并与传统流体R134a进行了比较。在模拟中，液态钠的初始温度设置为600 K，初始厚度为8 nm，固体基底的表面过热度为1000 K。结果表明，与R134a相比，在核态沸腾阶段，液态钠表现出更长的核态沸腾持续时间，并伴随着液膜内更剧烈的气泡运动。液态钠的热通量比R134a高三个数量级。对于液态钠，核态沸腾开始时的总热阻为2.28×10^-11Km^2/W，而对于R134a，核态沸腾时的总热阻为7.15×10^-7Km^2/W。液-气相变涉及动能和势能的竞争。对于液态钠，存在一个触发相变的总能量的临界范围。