A lattice Boltzmann model for condensation and freezing of dry saturated vapor about a cryogenic spot on an inclined hydrophobic surface

مدل بولتزمن مدل سهبعدی تغییر فاز، براساس ترکیب دو مدل تغییر فاز بخار-مایع و مدل تغییر فاز مایع جامد مبتنی بر آنتالپی، در این مقاله پیشنهاد شده است. بر اساس این مدل جدید، شبیه سازی سه بعدی برای تراکم گذرا یک بخار اشباع خشک و انجماد پس از آن در یک نقطه ی خنثی دایره ی یک سطح هیدروفوب شیب انجام می شود. مورفولوژی پویای قطره و یخ ارائه شده است. نتایج شبیه سازی شده نشان می دهد که یخ در مجاورت نقطه ی فریزر در داخل یک قطره تشکیل شده و قطره پس از آن در طول عمودی تحت اثر گرانش حرکت می کند. اثرات رفتار پویا قطرات بر رشد یخ و شار گرما میانگین می باشد. توزیع دما در یخ و نیز در آب و بخار بر روی مقطع میانی و شار حرارت محلی در دیوار نشان داده شده است. شبیه سازی پدیده تغییر فاز سه گانه تحت زاویه های مختلف شیب نشان می دهد که یخ در جهت گرانش بلند می شود. مرطوب بودن سطح نشان می دهد تاثیر مهمی بر مورفولوژی قطره دارد اما اثر آن بر رشد یخ کوچک است.