表面特征對(duì)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(xué)博士學(xué)位論文表面特征對(duì)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(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：劉天慶20080501表面特征對(duì)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(duì)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(shí)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，冷凝

2、表面的分形維數(shù)越大，相應(yīng)的滴狀冷凝熱通量也越大。最后，針對(duì)液固界面相互作用對(duì)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(duì)冷凝傳熱的作用，建立了新的滴狀冷凝傳熱模型。模型計(jì)算結(jié)果表明，表面形貌和表觀接觸角對(duì)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(duì)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(dá)到最大。從單個(gè)液滴傳熱分析得到，對(duì)于半徑小于1微米的單個(gè)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(shí)，適宜接觸角為1191度。但當(dāng)液滴半徑大于l微米后，對(duì)應(yīng)的適宜接觸角開始隨液滴半徑的增加而明顯降低。對(duì)于考慮了表面液滴脫落的動(dòng)態(tài)滴狀冷凝過程，整個(gè)冷凝表面的熱通量仍隨接觸角而變化，并且對(duì)應(yīng)熱通量最高的適宜接觸角為876度。本文從傳熱學(xué)角度分析和