混合润湿性图案化铜基表面冷凝换热性能研究

• 作者: 朱丹丹 许雄文 刘金平 卢炯
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 凝结 传热 聚四氟乙烯 纳米粒子 织构 超疏水 混合润湿性表面
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 2528-2546
• 页数: 18页
• 分类号: TQ026.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201302

摘要

采用聚四氟乙烯纳米颗粒涂料在50mm×100mm铜基表面构造超疏水表面以及条纹图案混合润湿性表面。为探究条纹倾角对冷凝换热的影响，条纹与铜板宽度方向分别成90°与60°的混合润湿性表面被应用于实验中。实验结果表明，超疏水表面传热系数hdwc与混合润湿性表面冷凝传热系数hhybrid随换热温差ΔTsub增大而增大。同时，hdwc和hhybrid与冷凝液的脱落频率存在强相关关系，脱落频率越高，hdwc、hhybrid越大。超疏水表面冷凝液脱落频率低，hdwc在0~20K的换热温差范围内始终低于膜状凝结。混合润湿性表面能有效强化超疏水表面的冷凝换热，条纹倾角为60°的表面在ΔTsub为11.3K时测得最高传热系数16.64kW/(m2∙K)，是超疏水表面传热系数的2.14倍；而条纹倾角为90°的表面在ΔTsub为13.8K时测得最高冷凝传热系数13.63kW/(m2∙K)，是超疏水表面传热系数的1.68倍。