超疏水表面有滑移时的层流换热分析

• 作者: 刘天庆 周玉红 范新欣
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 超疏水表面 滑移速度 传热系数 热阻 结构参数
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 594-600
• 页数: 7页
• 分类号: TQ021.3
• 语种: 中文

摘要

在考虑速度滑移的前提下,对于圆管形微通道内温度边界层充分发展的恒热流量对流传热,推导了速度和温度分布表达式,并进一步得到对流传热系数和Nusselt数计算式.此外,还针对超疏水表面不同结构参数下的滞留空气层,提出了超疏水表面的有效导热模型,推导出超疏水表面不同结构参数下的热阻.最后将传热系数与超疏水表面热阻进行耦合,得出超疏水表面有效传热系数及其与超疏水表面结构参数的关系.计算结果表明:超疏水表面上流体的滑移使得管内温度更加均匀,传热系数或Nusselt数有所增加,恒热流条件下最多可以增加1.8倍;超疏水表面热阻随肋间距和肋高的增加而增大;超疏水表面的表观传热系数随肋间距或孔宽的增加而显著降低,随肋高或孔深的增加,表观传热系数也降低,其幅度与肋间距以及肋高与肋间距之比有关;各种结构参数条件下均存在表面滞留空气层的临界厚度,在此厚度以下表面有效传热系数不低于普通表面无滑移时的数值.因此,需要综合考虑超疏水表面的结构参数,包括肋高、肋间隙等,才能使超疏水表面有利于传热.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘天庆	大连理工大学化工学院	73	468	12.0	17.0
2	范新欣	大连理工大学化工学院	4	30	3.0	4.0
3	周玉红	大连理工大学化工学院	2	15	2.0	2.0