温荣福
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兰忠
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彭本利
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徐威
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李继翔
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马学虎
工程热物理学报
利用红外热成像技术研究了蒸汽滴状冷凝中液滴合并过程表面温度分布及演化机制,并基于此分析了不同尺寸液滴表面温度随传热通量变化的分布规律.实验结果表明:与蒸汽在微小液滴表面发生连续冷凝不同,液滴合并过程中蒸汽通过四个阶段实现在大液滴表面的周期性冷凝传热;其中,在液滴吸收蒸汽冷凝放热阶段和向壁面传热阶段之间存在一个平衡,高热通量时,蒸汽向液滴表面传热过程占主导,液滴表面温度随尺寸增加而升高;低热通量时,液滴向冷凝壁面传热过程占主导,液滴表面温度随尺寸增加而降低.液滴运动引起的蒸汽在大液滴表面直接冷凝过程为强化低压蒸汽冷凝传热提供了新思路.
关键词:
滴状冷凝
,
红外热成像
,
表面温度
,
液滴合并
,
低压蒸汽
马学虎
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温荣福
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兰忠
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张崇峰
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王四芳
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彭本利
工程热物理学报
本文利用自组装技术制备了铜基十八烷基硫醇疏水表面（SAM）,通过红外热像仪分析了低压条件下液滴表面和换热表面的温度分布以及液滴脱落引起的温度分布演变。实验结果表明：低压蒸汽冷凝条件下,冷凝表面局部温度分布不均匀;单个液滴表面温度呈中心高边缘低的凸型分布;随着液滴半径的增加,液滴表面温度升高;相同操作压力下,随着过冷度的增加,液滴表面温度降低。在液滴脱落过程中,液滴表面温度逐渐升高,同时裸露出的换热表面局部过冷度增大,局部表面温度呈现出中心低周围高的凹型温度分布,随之恢复到液滴脱落前的温度。随着蒸汽压力降低,冷凝临界过冷度增加,导致裸露表面上具有更低温度的中心区域核化点密度高,最终加剧了整个换热表面液滴尺寸分布的非均匀程度。
关键词:
低压蒸汽
,
滴状冷凝
,
红外热像
,
表面温度
兰忠
,
马学虎
,
王爱丽
,
彭本利
,
王四芳
,
朱霞
工程热物理学报
研究了低压条件对滴状冷凝过程液滴生长特性的影响。首先，研究了超疏水表面上空气环境和蒸汽环境中附着液滴的接触角，发现蒸汽环境中的接触角比空气环境中的小，而蒸汽压力对接触角没有显著影响。第二，实验研究了冷凝过程中的液滴的生长周期和脱落尺寸，液滴的脱落半径随压力的降低而增大，生长周期也随之延长。第三，实验研究了液滴合并生长速率，并结合理论分析直接冷凝长大的生长速率，直接冷凝生长速率随压力的减小而减小，并随过冷度的减小而下降，而实验范围内合并生长速率不受压力影响。第四，根据滴状冷凝液滴分布的时间序列模型，分析了不同压力下液滴生长的临界尺寸，随着压力的降低，液滴生长方式的临界尺寸增大。
关键词:
滴状冷凝
,
低压蒸汽
,
液滴生长速率
,
临界尺寸
