热辐射研究生学术论坛（第四十六期）

热辐射是能量传递的三大基本方式之一，是一种由于粒子热运动产生的、以电磁波形式传播的辐射。作为传热领域的重要组成部分，热辐射在航空航天、能源转化、工业制造、生物医学等领域均具有重要的应用前景。

为了促进热辐射及其应用领域的知识传播和成果分享，拓宽学术视野，推动相关领域的学术交流，为国内外优秀研究生提供一个高水平的学术交流平台，微信公众平台“热辐射与微纳光子学” 举办研究生学术论坛。本次论坛将聚焦热能转换，热系统管理等工程热物理领域的关键科学问题，深入探讨热辐射领域的学术前沿及技术应用，对促进能源高效利用，催生新技术和新模式具有重要意义。

报告安排：

主持人及点评专家介绍:     

谢尚珍，现任副教授、硕士生导师，博士毕业于香港城市大学生物医学与机械工程系， 随后于香港城市大学能源与环境学院从事博士后研究，并于 2023 年入职湖北大学材料科学与工程学院及湖北大学–曼彻斯特城市大学联合学院，开展教学与科研工作。主要从事表界面润湿性调控、微纳结构制备、能源热管理方向研究， 主持国家自然科学基金青年科学基金项目、 湖北省面上项目等科研项目 10 项， 获湖北省“楚天学者”计划， 湖北省“百人计划” 等人才称号。相关研究发表国际高水平 SCI 论文 60 余篇，申请国家发明专利 6 项，H-index 为 18； 其中以第一作者或通讯作者发表期刊论文 42 余篇， 研究成果刊登于 Advanced Functional Materials、 Energy Storage Materials 等国际顶级期刊。谢博士积极参与学术服务，担任《Journal of Bionic Engineering》等期刊青年编委，并获评优秀青年编委；指导本科生和研究生获得全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家三等奖、 湖北省第十五届挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛省一等奖等国家级与省部级荣誉；指导研究生获得国家奖学金 6 项，指导本科生以第一作者身份发表 SCI 论文 8 篇。  

张权，现就职于河北工业大学。研究工作围绕界面热输运开展，致力于在不同尺度层级，认识理解多相表/界面的物理化学行为，开展立足表/界面物理化学性质的基础性研究，并为相关热科学技术的应用提供可行性方案。相关研究结果发表在Nat. Commun., PNAS, Joule, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Lett., Nanophotonics等能源、光学类刊物。

张锋华，博士，北京化工大学机电工程学院副教授，硕士生导师。博士毕业于新加坡国立大学，沙特国王科技大学与美国德州农工大学博士后。主要从事纳米流体与清洁能源研究，主持国家科技重大专项子课题等各类项目20余项，在 Physical Review Letters等国际著名期刊发表科技论文20余篇，获得能源、机械等领域20余件中国发明专利及PCT国际专利，参编3本著作及 3项国标。任《Clean Energy Science and Technology》等期刊青年编委，中国颗粒学会青年理事，中国颗粒学会微纳气泡专委会委员。

报告:   

报告题目：润湿性梯度驱动的MXene纳米纤维膜及其被动蒸发冷却

报告摘要：被动冷却织物通过调控人体散热，为低能耗个人热管理提供了一种可持续方案。然而，现有热调节织物往往难以兼顾高效散热与单向导湿，易出现汗液滞留和反向渗透，影响皮肤微环境的热湿舒适性。

本报告介绍一种润湿性梯度诱导的MXene复合纳米纤维膜，利用多层静电纺丝与碱处理构建由疏水内层、传输中间层和亲水外层组成的梯度结构。层间润湿性差异形成拉普拉斯压差，使水分由内向外单向传输并抑制反向渗透，呈现液体二极管效应。该膜具有96.40%的中红外发射率和0.3349 W·m⁻¹·K⁻¹的热导率，通过热辐射、热传导与蒸发协同散热，在干态和湿态下相较传统棉织物分别表现出1.5 °C和7.1 °C的冷却效果。该研究为兼具高效散热与定向导湿功能的个人热管理织物提供了设计思路。

报告题目：具有局部自适应热管理的双面呼吸织物

报告摘要：服装作为人体的“第二层皮肤”，是人体与环境之间的过渡层，在调节人体体温以及保持日常生活中的热舒适起到不可或缺的作用，能够在人体的活动与静止不同状态下提供必要的热调节。然而，不同生理状态下人体具有不同的热调节需求。

报告介绍了一种具有局部自适应调节功能的双层透气针织织物。利用双层交错的网孔结构设计，将人体运动产生的生物机械能转化为驱动网孔开启的动力，使织物在运动状态下形成开放孔隙，从而降低热阻并促进散热；在静止状态下，则利用材料自身的弹性回复特性使网孔闭合，提高热阻并减少热量散失。此外，在服装上应用的动态拉伸透气织物能够实现服装内表面温度的双向调节，静止与运动状态之间的温度变化范围达到−0.8～1.3 ℃。基于上述热调节性能，应用该织物的服装在室内环境中时，预计可实现12%～19.5%的建筑能源消耗的降低。

报告题目：动态表面与直接吸收太阳能集热器中底部与顶部入射加热策略的比较研究

报告摘要：太阳能集热器是太阳能光热转换的关键组件。传统的表面吸收式太阳能集热器（SASCs）依赖高吸收率表面吸收太阳辐射，然后将热量传递给工作流体，这通常会导致相当大的表面热损失。相比之下，直接吸收太阳能集热器（DASCs）（即体积吸收集热器）通过具有光学吸收性的纳米流体将太阳能直接转化为体积热源，从而减少热损失并提高效率。尽管最近提出了底部入射策略逆重力加热流体，从而加强流体浮力，促进纳米流体垂直方向的混合及热量传递，但现有关于底部入射的研究大多局限于静态集热器。

在本研究中，利用有限体积法（FVM）建立了二维耦合光-热-流模型，以研究不同加热策略下的动态集热器。系统比较了四种配置，包括顶部入射和底部入射的SASC/DASC，评估了几种配置下集热器的出口温度、光热效率和温度场均匀性。然后通过改变入口质量流量、流体消光系数以及集热器几何尺寸（长度和高度），进一步对DASC进行了参数研究。结果表明，底部入射使DASC的效率提高10.71%，SASC提高5.61%。增加入口质量流量可提高效率，DASC-bh在质量流量为0.05 kg/s时实现了83.22%的效率。确定了37.5 m⁻¹为研究范围内的最佳消光系数。此外，在集热器长度为200 cm、高度为7.5 cm时，实现了出口温度与效率之间的最佳权衡。

第四十七期热辐射研究生学术论坛也在筹备当中，欢迎感兴趣的学生报名参加！

参与的同学有机会申请热辐射奖学金，信息如下：

热辐射奖学金设立↗

报名方式：

请以邮件的形式将报告题目、中文摘要以及报告人信息（姓名、单位、硕士/博士、免冠照、指导老师）发送至邮箱thermalradiation@163.com，邮件主题请按照格式“单位+姓名”书写。初选通过之后，将发邮件确认。

欢迎广大研究生积极参与论坛报告与交流，分享最新研究成果，推动该领域的持续创新发展！