کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7046073 1457097 2018 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Enhancement of boiling heat transfer using hydrophilic-hydrophobic mixed surfaces: A lattice Boltzmann study
ترجمه فارسی عنوان
افزایش انتقال گرما جوش با استفاده از سطوح مخلوط هیدروفیلی-هیدروفیفی: مطالعه شبکه بلتزمن
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
در این مقاله، عملکرد انتقال حرارت جوش بر روی یک نوع سطوح مخلوط هیدروفیلی-هیدروفوبیکی و مکانیسم افزایش پایه، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است، با استفاده از یک مدل چندتایی حرارتی بولتزمن با تغییر فاز مایع. سطح مخلوط با ستون های حاوی دیواره های جانبی هیدروفیلی و تاپ های هیدروفوب بافت ترکیب شده است که ترکیبی از رطوبت و میکرو سازه های مخلوط است. مشخص شده است که هیدروفوبیت ستون های ستون بالا باعث ایجاد هسته حباب می شود و سوپراسر دیواره مورد نیاز برای شروع جوش شدن هسته را کاهش می دهد؛ با این حال، این باعث می شود که فرآیند جوش وارد رژیم جوشیدن فیلم در یک سوپر گرم دیواره پایین شود. تعامل بین حبابهایی که در گوشه ها ایجاد شده اند و حباب های روی ستون های ستون در طول فرآیند جوش بر روی سطح مخلوط مشاهده می شود، که باعث می شود تا حباب های هسته ای در گوشه ها افزایش یابد. علاوه بر این، مقادیر شار حرارتی و ضریب انتقال حرارت بین سطوح بافتی با ضخامت متفاوت می باشد: مرطوب بودن همگن، مرطوب بودن ناهمگن و مرطوب بودن مخلوط هیدروفیلی و هیدروفوبی، که نشان می دهد که افزایش زاویه تماس ستون های ستون به سمت چپ تغییر منحنی جوش و تغییر چپ و راست منحنی ضریب انتقال حرارت. علاوه بر این، اثرات ارتفاع و عرض ستون نیز بررسی شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
افزایش انتقال گرما جوش با استفاده از سطوح مخلوط هیدروفیلی-هیدروفیفی: مطالعه شبکه بلتزمن
چکیده انگلیسی
In this paper, the boiling heat transfer performance on a type of hydrophilic-hydrophobic mixed surfaces and the underlying enhancement mechanism are numerically investigated using a thermal multiphase lattice Boltzmann model with liquid-vapor phase change. The mixed surface is textured with pillars consisting of hydrophilic side walls and hydrophobic tops, in which the combination of mixed wettability and microstructures is applied. It is found that the hydrophobicity of the tops of pillars promotes bubble nucleation and reduces the required wall superheat for the onset of nucleate boiling; however, it also makes the boiling process enter into the film boiling regime at a lower wall superheat. The interaction between the bubbles nucleated at the corners and the bubbles on the tops of pillars is observed during the boiling process on the mixed surface, which speeds up the departure of the bubbles nucleated at the corners. Moreover, comparisons of the heat flux and the heat transfer coefficient are made between textured surfaces with different wettability: homogeneous wettability, heterogeneous wettability, and hydrophilic-hydrophobic mixed wettability, which reveal that increasing the contact angle of the tops of pillars leads to a leftward shift of the boiling curve and a leftward and upward shift of the heat transfer coefficient curve. Furthermore, the effects of the pillar height and width are also studied.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 132, 5 March 2018, Pages 490-499
نویسندگان
, , , ,