表面特征對滴狀冷凝初始液滴的形成及傳熱影響的研究.pdf

1、大連理工大學博士學位論文表面特征對滴狀冷凝初始液滴的形成及傳熱影響的研究姓名：穆春豐申請學位級別：博士專業(yè)：化學工程指導教師：劉天慶20080501表面特征對滴狀冷凝初始液滴形成及傳熱影響的研究析，從而獲得表面上的液滴成核密度，并關(guān)聯(lián)出冷凝材料表面形貌特征與滴狀冷凝成核中心密度之間的定量關(guān)系式。關(guān)聯(lián)結(jié)果表明，冷凝試件的表面形貌特征對滴狀冷凝的成核密度有較大影響，其分形維數(shù)不同，冷凝后鎂表面初始液核數(shù)也不同。同時理論和實驗結(jié)果均表明，冷凝

2、表面的分形維數(shù)越大，相應的滴狀冷凝熱通量也越大。最后，針對液固界面相互作用對滴狀冷凝傳熱的影響，以液滴數(shù)平衡概念為基礎(chǔ)，考慮表面形貌和表觀接觸角對冷凝傳熱的作用，建立了新的滴狀冷凝傳熱模型。模型計算結(jié)果表明，表面形貌和表觀接觸角對滴狀冷凝傳熱均有很大影響。在相同過冷度下，表面分形維數(shù)越大，成核中心密度越大，熱通量也越大，隨著過冷度的增加，分形維數(shù)對成核中心密度和熱通量的影響更加明顯；相同半徑液滴的傳熱速率隨接觸角的改變而有明顯變化，并且

3、均存在適宜接觸角使該尺度的液滴傳熱量達到最大。從單個液滴傳熱分析得到，對于半徑小于1微米的單個液滴，其適宜接觸角隨著液滴半徑的增加而略有減小，但變化極不明顯，均在120度左右。液滴半徑等于l微米時，適宜接觸角為1191度。但當液滴半徑大于l微米后，對應的適宜接觸角開始隨液滴半徑的增加而明顯降低。對于考慮了表面液滴脫落的動態(tài)滴狀冷凝過程，整個冷凝表面的熱通量仍隨接觸角而變化，并且對應熱通量最高的適宜接觸角為876度。本文從傳熱學角度分析和