Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Demystifying interface accommodation coefficients in liquid-vapor phase change devices: role of surface charge, contaminant, and confinement

Opis projektu

Zrozumienie transportu międzyfazowego ciecz-para

Przemiana fazowa ciecz-para pełni fundamentalną rolę w wytwarzaniu energii i procesach termicznych. Postępy w mikro- i nanoinżynierii uwidaczniają, jak istotny jest opór transportu międzyfazowego. Jednak zrozumienie współczynników akomodacji granicy faz (IAC), które określają ilościowo prawdopodobieństwo parowania i kondensacji, pozostaje wyzwaniem ze względu na ograniczenia obecnych projektów eksperymentalnych. Finansowany przez ERBN projekt DIAL przyjrzy się współczynnikom IAC poprzez badania ładunków powierzchniowych, zanieczyszczeń i ograniczonych nanoobszarów za pomocą podczerwieni i konfokalnej mikroskopii Ramana. Celem jest ustanowienie punktu odniesienia dla IAC przy użyciu parowania kropel w próżni, analiza wpływu zanieczyszczeń na parowanie z porów w mikroskali oraz powiązanie IAC z wydajnością urządzenia. Eksperymenty te pomogą nam lepiej zrozumieć transport międzyfazowy ciecz-para i zapewnią wgląd w projektowanie systemów energetycznych i wodnych.

Cel

Liquid-vapor phase change is essential in power generation, heating and cooling, thermal desalination, and membrane distillation. With the advancements enabled by micro/nanoengineering of phase change devices, the interfacial transport resistance becomes increasingly important, dictating the ultimate performance limit. However, fundamental understanding of the interfacial process remains elusive, particularly regarding the interface accommodation coefficients (IACs), which quantify the probability of evaporation and condensation events at the molecular level. Characterizing IACs has been a long-standing challenge, primarily due to the lack of experimental designs sensitive enough to molecule-interface interactions and capable of distinguishing various contributing factors.

The DIAL project aims to demystify the complexities surrounding IACs arising from three key factors – surface charges, interface contamination, and nanoconfinement. Here, we decouple these largely overlooked or insufficiently studied factors by designing a series of targeted experiments, leveraging IR and confocal Raman microscopy for combined thermometry and chemical analysis. With evaporating droplets in vacuum, we establish the baseline for IACs first on pure and then on charged and contaminated fluids. Meanwhile, to investigate the effect associated with phase change devices, we characterize contaminant migration and the corresponding impact on evaporation from membranes with microscale pores and at the same time, build a multiscale model relating IACs to device performance. Finally, with evaporation from sparsely spaced nanotube arrays, we examine the nanoconfinement effect on IACs, overcoming the optical diffraction limit.

By isolating or minimizing specific effects in each configuration, our experiments collectively advance the fundamental understanding of liquid-vapor interfacial transport while offering practical design insights for all interface-sensitive energy and water systems.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2025-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Wkład UE netto
€ 2 329 985,00
Adres
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 Lausanne
Szwajcaria
Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 2 329 985,00

Beneficjenci (1)