导师序言
空化是经典物理学问题,也一直被认为是流体工程领域的科技难题。空化具有两面性——破坏性和可利用性。在流体工程领域,由于空化导致诸多装置发生致命性破坏,如水下推进螺旋桨、液态火箭发动机涡轮泵以及航空发动机的燃油泵,出现这些破坏性行为多是因为对极端或者严苛条件下发生空化的机理认识不够深刻从而导致设计不合理或存在缺陷。在医学工程领域,人们则利用空化实现了一些疾病治疗或药物精准释放,例如超声波碎石空化等。之所以能够充分利用空化,是因为工程师对空化微观机理的持续深刻理解,并实现了对空化的有效调控。
在空化问题中,空化初生是更具有挑战性的难题。我的博士生高瞻致力于该问题的研究,从微观尺度展现并阐释更加丰富的空化物理。因此,我非常高兴地向各位读者介绍并推荐这本由高瞻博士所撰写的著作,它深入细致地探讨了纳米尺度空化核及相应空化现象。这本书不仅是作者辛勤研究的结晶,更是对纳米世界精彩探索的见证,为相关学术和应用领域带来了新的思考。
从物理力学的角度出发,本书运用了分子动力学模拟与理论模型相结合的研究方法,审视了纳米尺度的空化初生、气泡稳定机制及气泡动力学的诸多问题。作者不仅改进了经典成核理论,揭示了纳米颗粒对空化初生的影响机制,还从不同尺寸纳米气泡的物性出发,揭示了悬浮纳米气泡的稳定性机制,针对磷脂单层纳米气泡的稳态空化问题也进一步完善了相应的气泡动力学模型。
作者以严谨的科学态度揭示了纳米气泡世界的微妙之处,正如一幅微观世界的“画卷”在读者面前展现。这些研究成果不仅丰富了我们对纳米尺度空化现象的认识,更为纳米科技领域的发展开辟了新的思路和方向。
我衷心希望这本书能够引起广大读者的兴趣和关注,成为他们探索知识海洋的“指南针”,激发更多年轻学者的研究热情,共同致力于推动科学的进步。
王兵
清华大学航天航空学院