Numerical investigation of condensation on microstructured surface with wettability patterns

در این مقاله، یک بررسی عددی از تراکم بر روی سطوح میکروساختار با الگوهای رطوبتی گزارش شده است. دینامیک دقیق قطرات و عملکرد انتقال حرارت از چهار الگو رطوبت مختلف مورد بحث قرار می گیرد: یک مورد هیدروفیلی، مورد سوپر هیدروفوفیک، مورد خیس شدن هیبرید و یک مورد خیس شدن پویا است. چندین پدیده پویای پویایی قطره قطره مانند پرش کوالالکترون قطره، پرش قطره ستون و پرش قطره و قطره قطره شده توسط گرادیان مرطوب مشاهده شد. از طریق مقایسه توزیع قطره در سطح میکروساختار با کانال جریان شار حرارت دیواری مربوطه، یک تاثیر ناشناخته قبلی نشان داده شده است: مناطق که قطرات نشسته است، نرخ انتقال حرارت بالاتر به دلیل منطقه انتقال حرارت بزرگ سطح قطره است. مورد خیس شدن هیبرید، بالاترین میزان انتقال حرارت را نسبت به موارد هیدروفیل و سوپر هیدروفوف نشان می دهد، زیرا نه تنها چگالی هسته ی قطره را افزایش می دهد، بلکه باعث افزایش سطح بین فازهای بزرگ مایع بخار می شود. در نهایت پیشنهاد می شود کنترل پویا از قابلیت رطوبت برای جدا کردن قطرات بزرگ برای جلوگیری از حالت سیلاب در مورد تمیزکاری ترکیبی پیشنهاد شود. جداسازی قطرات از سطح، سرعت انتقال حرارت را به شدت کاهش می دهد به دلیل از بین رفتن ناحیه مواجهه مایع با بخار موثر، اما سطح را برای ابتدای دوباره سازی به سرعت پاک می کند. این مقاله بینش امیدوار کننده ای را برای بهبود گرما و انتقال جرم تراکم در سطوح ریز ساختار مبدل های حرارتی فراهم می کند.