Dinamica picăturilor și condensarea picăturilor pe suprafețe texturate

Titlul original:

Drop Dynamics and Dropwise Condensation on Textured Surfaces

Conținutul cărții:

Această carte este o formă extinsă a monografiei, Dropwise Condensation on Inclined Textured Surfaces, Springer, 2013, publicată anterior de autori, în care a fost prezentat un model matematic pentru condensarea în picături a vaporilor puri pe suprafețe texturate înclinate, urmată de simulări și comparații cu experimentele. Modelul a luat în considerare mai multe detalii ale procesului cvasi-ciclic general, dar le-a aproximat pe cele la scara picăturilor individuale.

În ultimii cinci ani, dinamica nivelului picăturilor pe suprafețe hidrofobe a fost studiată pe larg. Aceste rezultate pot fi acum încorporate în modelul de condensare a picăturilor. Condensarea în picături este o cale eficientă de transfer de căldură și este des întâlnită în aplicațiile majore de generare a energiei.

De asemenea, picăturile se formează în timpul condensării în dispozitivele de distilare care lucrează cu diverse fluide, de la apă la metale lichide. Proiectarea unor astfel de echipamente necesită o înțelegere atentă a ciclului de condensare, începând de la nașterea nucleelor, urmată de grupuri moleculare, creșterea directă a picăturilor, coalescența acestora, până la instabilitatea și căderea picăturilor condensate. Modelul descris aici ia în considerare aceste etape individuale ale ciclului de condensare.

Discuțiile suplimentare includ determinarea formei picăturilor în condiții statice, un studiu fundamental al răspândirii picăturilor în configurații sesile și suspendate, precum și detaliile fenomenului de coalescență a picăturilor. Acestea sunt ulterior încorporate în modelul de condensare și sunt examinate consecințele lor. Deoarece modelul matematic este răspândit pe mai multe scări de lungime și timp, este prezentată o abordare a paralelizării simulării.

Subiectele speciale includ modelarea liniei de contact în trei faze, tehnici de pregătire a suprafețelor, fundamentele evaporării și ratele de evaporare ale unei singure picături de lichid și măsurarea coeficientului de transfer termic în timpul condensării la scară largă a vaporilor de apă. Sperăm că acest text semnificativ extins răspunde așteptărilor inginerilor proiectanți, analiștilor și cercetătorilor care lucrează în domenii legate de fenomenele de schimb de fază și transferul de căldură.