温荣福
,
兰忠
,
彭本利
,
徐威
,
李继翔
,
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
宋永吉
,
任晓光
,
任绍梅
,
王虹
工程热物理学报
用高温裂解法在紫铜基底上制备了疏水性碳纳米管膜,通过对此碳纳米管膜进行氟化处理,改善了表面的疏水性.在室温下,实验测得水在这种表面上的接触角在90°～130°之间.以水蒸气为冷凝介质的冷凝传热实验表明,水蒸气在超疏水纳米材料表面上能形成较好的滴状冷凝,冷凝传热膜系数可达40000 W/(m2·K).与纯粹膜状冷凝相比,冷凝传热系数提高3～4倍.分析表明,此碳纳米管膜所产生的附加热阻只占冷凝传热热阻的千分之一,对冷凝传热膜系数的影响可以忽略.
关键词:
冷凝传热
,
滴状冷凝
,
超疏水性
,
炭纳米管膜
曹治觉
,
郭愚
工程热物理学报
在文献[1]的基础上引入了超临界系数以描述液滴冷凝过程;证明了当液滴凝聚相同数量的气相分子时,接触角大于90°的冷凝器壁面球冠形液滴的化学势减少量将大于冷凝器内部球形液滴的化学势减少量,并且这种化学势减少量均与液滴的曲率半经的4次方成反比,从而将导致冷凝器内部发生Brown凝并过程;探讨了提高冷凝速率的有效途径.
关键词:
滴状冷凝
,
化学势
,
超临界系数
,
Brown凝并
周兴东
,
马学虎
,
张宇
,
兰忠
,
白涛
,
陈嘉宾
工程热物理学报
本文对饱和水蒸气和空气的混合物在垂直表面上滴状冷凝传热特性进行了实验研究.考察了不同的压力条件下不凝气对冷凝传热的影响.与膜状冷凝实验结果对比表明,滴状冷凝对含有不凝气的蒸汽冷凝传热有强化作用;在较高的冷凝压力下不凝气体对传热的影响相对较小.
关键词:
不凝气
,
滴状冷凝
,
强化传热
,
界面效应
马学虎
,
温荣福
,
兰忠
,
张崇峰
,
王四芳
,
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
梁世强
,
陈坚
,
方徐应
,
徐靖中
,
赵耀华
工程热物理学报
本文通过建立水蒸气滴状冷凝过程的可视化实验装置,采用高速摄像仪对蒸汽在铜基网格状高分子聚合物络合膜表面上发生的滴状冷凝过程进行了观测.我们发现液滴的大小按照等比数列的形式排列,比例系数为1.25.这一发现与Rose关于液滴生长和尺寸分布的假说相吻合,并且从实验事实的中得出了两个重要参数,γ和p,的值分别为1.25和0.072,这与最新的理论计算值十分接近.
关键词:
滴状冷凝
,
可视化
马学虎
,
兰忠
,
王爱丽
,
汪明哲
,
王四芳
,
张崇峰
,
白涛
工程热物理学报
实验研究了不同水蒸气压力条件下的滴状冷凝传热特性.10 kPa、40 kPa和70 kPa时的传热系数分别是常压下的56%,68%和81%.随着水蒸气压力的下降,液滴脱落直径变大,液滴生长周期延长,冷凝传热系数下降.通过液滴的动力学特性分析和基于界面效应的滴状冷凝传热模型,分析了低压对水蒸气冷凝传热的主要影响因素,压力变化主要影响了分子扩散率和气-液相际传热热阻,导致总冷凝传热系数随压力下降.
关键词:
滴状冷凝
,
低压水蒸气
,
液滴脱落直径
,
液滴生长周期
