کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054378 1458018 2018 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Supercooled water droplet impact on superhydrophobic surfaces with various roughness and temperature
ترجمه فارسی عنوان
قطره آب فوقالعاده آب بر روی سطوح سوپر هیدروفوفیک با زبری و درجه حرارت متفاوت است
ترجمه چکیده
در این مقاله رفتارهای تاثیری بین قطرات فوق خنک و سطوح فوق العاده هیدروفوبیکی بررسی شده است. ما علت ترمودینامیک چسبندگی مایع را در دمای پایین تجزیه و تحلیل می کنیم و در مورد تاثیر زبری، دما و ویژگی مرطوب بودن سوبسترا بر روی دینامیک اثر قطره های فوق العاده سرد از نظر آزمایشگاهی و نظری بحث می کنیم. چسبندگی مایع ناشی از تشکیل یخ به جای افزایش اثر ویسکوز ناشی از دمای پایین است. افزایش چشمگیر سطح تماس مکانی مایع که منجر به برخورد سریع سرعت بین قطرات و سطوح بافت شده منجر به افزایش سرعت هسته شدن و دمای پایین چسبندگی می شود. استدلال تحلیلی کسر سطح مکانیک جامد مایع در سرعت های مختلف ضربه، نور در درک این اختلاف نظر را به تصویر می کشد، در صورتی که سطوح فوق العاده هیدروفوبیکی سلسله مراتبی در دمای پایین به صورت یخبافی باشد. پیشنهادات ارزشمندی داده شده است که سطوح سوپر هیدروفوفیک صاف با زبری نانومقیاس در نزدیکی شعاع هسته های بحرانی، بهتر از ضدعفونی آب در برابر قطرات فوق خنک کننده با سرعت بالا عمل می کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
This paper investigates the impact behaviors between supercooled droplets and various superhydrophobic surfaces. We analyze the thermodynamic reason of the liquid adhesion at low temperature and discuss the influence of the substrate roughness, temperature and wetting property on the impact dynamics of supercooled droplets both experimentally and theoretically. The liquid adhesion results from the ice nucleation rather than the enhanced viscous effect induced by the low temperature. The dramatic increase of the liquid-solid contact area induced by the high-speed collisions between droplets and textured surfaces leads to a larger nucleation rate and a lower critical adhesion temperature. The analytical argument of the liquid-solid contact area fraction at different impact speed throws light on the understanding of the controversy if hierarchical superhydrophobic surfaces are icephobic at low temperature. Valuable suggestions are given that smooth superhydrophobic surfaces with nanoscale roughness near the critical nucleus radius perform better water-repellency against high-speed supercooled droplets.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 122, July 2018, Pages 395-402
نویسندگان
, , , ,