کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4993500 1458026 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Study of jumping water droplets on superhydrophobic surfaces with electric fields
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه قطرات آب در سطوح سوپر هیدروفوفی با میدان های الکتریکی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
قطرات کوچک به اندازه سطوح غیر مرطوب، پدیده ای است که به عنوان سیلاب پیشروی شناخته می شود، یکی از مسائل مهم مشکل ساز در یک کندانسور سوپر هیدروفوب است که عملکرد انتقال حرارت و جرم را کاهش می دهد. استفاده از یک میدان الکتریکی روی سطوح سوپر هیدروفوبا میتواند به طور بالقوه این مشکل را حل کند. در این مطالعه یک قطره آب بر روی یک صفحه فوق العاده هیدروفوبیکی قرار می گیرد که به صورت موازی با یک صفحه دیگر است. یک الکترود مثبت و یک خط زمین به ترتیب به صفحه پایه و صفحه بالایی متصل می شوند. حرکت قطره با یک دوربین با سرعت بالا ثبت می شود و در فریم های متوالی تجزیه و تحلیل می شود. این کار با هدف بررسی آستانه ولتاژ الکتریکی، آستانه میدان الکتریکی و ضرر قطره ای مورد نیاز برای حذف یک قطره بزرگ به اندازه یک سطح سوپر هیدروفاژ است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عرض شکاف، هر دو آستانه ولتاژ الکتریکی و آستانه میدان الکتریکی افزایش می یابد، در حالی که بار قطره کاهش می یابد. علاوه بر این، نتایج این مطالعه نشان می دهد نیروی الکترواستاتیک ثابت بر روی قطرات در هوا و حداکثر نیروی الکترواستاتیک بر روی قطرات بر روی سطح فوق العاده هیدروفاژ بدون در نظر گرفتن عرض شکاف و شدت میدان الکتریکی اعمال می شود. این کار می تواند یک پلت فرم برای بهبود عملکرد سطح خود تمیز، دیودها / سوئیچ های حرارتی و سطوح ضد یخ زدگی ارائه دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
مطالعه قطرات آب در سطوح سوپر هیدروفوفی با میدان های الکتریکی
چکیده انگلیسی
Macro-sized droplets adhering to non-wetting surfaces, a phenomenon referred to as progressive flooding, is one of the major problematic issues found on a superhydrophobic condenser, which reduces the heat and mass transfer performance. Utilization of an electric field on superhydrophobic surfaces can potentially address this problem. In this study, a water droplet is placed on a superhydrophobic plate which is in parallel to another plate. A positive electrode and a ground line are connected to the bottom plate and the top plate, respectively. The droplet motion is recorded by a high-speed camera and analyzed in sequential frames. This work aims to investigate the electrical voltage threshold, the electric field threshold and the droplet charge required to remove a macro-sized droplet from a superhydrophobic surface. The results show that with an increase in gap width, both the electrical voltage threshold and the electric field threshold increase, while the droplet charge decreases. Additionally, the results of this study also reveal a constant electrostatic force acting on droplets in the air and the maximum electrostatic force acting on droplets on the superhydrophobic surface regardless of the gap width and of applied electric field intensity. This work can offer a platform for improving the performance of self-cleaning surfaces, thermal diodes/switches and anti-icing surfaces.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 115, Part A, December 2017, Pages 672-681
نویسندگان
, , ,