کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054790 1458022 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A point sink superposition method for predicting droplet interaction effects during vapor-diffusion-driven dropwise condensation in humid air
ترجمه فارسی عنوان
یک روش غربالگری نقطه ای برای پیش بینی اثرات متقابل قطرات در محدوده ی قطره ای تحت هدایت بخار در هوا مرطوب
ترجمه چکیده
در هنگام تراکم قطره ای از محیط محیط، بخار آب موجود در هوا باید به سطح هر قطره نفوذ کند. توزیع فضایی بخار آب در محیط محلی هر قطره فرد، میزان تراکم کل را تعیین می کند. با این حال، مدل های موجود برای تراکم قطره ای در هوای مرطوب فرض می کنند که چنین سیستمی از قطرات به صورت یک فیلم معادل رشد می کند یا رشد هر قطره کاملا جدا می شود. تعاملات بین قطرات ها ضعیف توصیف شده و در نتیجه، پیش بینی های میزان تجمع کل ممکن است مشاهدات تجربی ناسازگار باشد. این مقاله روش تحلیلی کاهش یافته را برای محاسبه میزان تراکم هر قطره فرد در یک گروه از قطرات بر روی سطح با حل کردن میدان غلظت بخار در هوا اطراف ارائه می دهد. یک روش پوسته پوسته پوسته شدن برای تعامل بین قطرات بدون نیاز به راه حل معادله دیفرانسیل برای یک دامنه کامل سه بعدی حاوی تمام قطرات استفاده می شود. برای یک سناریوی ساده که حاوی دو قطب مخلوط همسایه است، نرخ رشد به عنوان تابع فاصله فاصله بین قطره و اندازه قطره نسبی مورد مطالعه قرار می گیرد. برای سیستم های نمایشی قطره های چگالنده بر روی یک سطح، میزان کل تراست که پیش بینی شده توسط مدل کاهش یافته است، شبیه سازی عددی را با 15٪ مقایسه می کند. نتایج نشان می دهد که فرض بر این است که قطره ها به عنوان یک فیلم معادل رشد می کنند و یا به صورت کاملا منزوی می تواند شدت بیش از حد پیش بینی میزان تراکم را افزایش دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
یک روش غربالگری نقطه ای برای پیش بینی اثرات متقابل قطرات در محدوده ی قطره ای تحت هدایت بخار در هوا مرطوب
چکیده انگلیسی
During dropwise condensation from the ambient environment, water vapor present in air must diffuse to the surface of each droplet. The spatial distribution of water vapor in the local surroundings of each individual droplet determines the total condensation rate. However, available models for dropwise condensation in humid air assume that such systems of droplets grow either as an equivalent film or that the growth of each droplet is completely isolated; the interactions between droplets are poorly described and, consequently, predictions of total condensation rates may mismatch experimental observations. This paper presents a reduced-order analytical method to calculate the condensation rate of each individual droplet within a group of droplets on a surface by resolving the vapor concentration field in the surrounding air. A point sink superposition method is used to account for the interaction between droplets without requiring solution of the diffusion equation for a full three-dimensional domain containing all of the droplets. For a simplified scenario containing two neighboring condensing droplets, the rates of growth are studied as a function of the inter-droplet distance and the relative droplet size. For representative systems of condensing droplets on a surface, the total condensation rates predicted by the reduced-order model match numerical simulations to within 15%. The results show that assuming droplets grow as an equivalent film or in a completely isolated manner can severely overpredict condensation rates.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 118, March 2018, Pages 708-719
نویسندگان
, ,