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《水蒸气在超疏水表面上的冷凝传热_宋永吉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期工程热物理学报,,年月水蒸气在超疏水表面上的冷凝传热宋永吉任晓光任绍梅王虹北京石油化工学院化学,工程系北京摘要用高温裂解法在紫铜基底上制备了疏水性碳纳米管膜,通过对此碳纳米管膜进行氟化处理,改善了表面的疏水。,。,。。性在室温下实验测得水在这种表面上的接触角在、之间以水蒸气为冷凝介质的冷凝传热实验表明水蒸气·。在超疏水纳米材料表面上能形成较好的滴状冷凝,冷凝传热膜系数可达“与纯粹膜状冷凝相比,冷凝传。热系数提高、倍分析表明,此碳纳米管膜所产生的附加热阻只占冷凝传热热阻的千分之,对冷凝传热膜系数的影一响可以忽略。关键词冷凝传热滴状冷凝超疏水性炭纳米管膜一一一中图分类号文献标识码文章
2、编号了一一一一从钱叩七亡,行如七亡七亡曲力。幻万,为场一·,一前言在金属表面涂覆有机物在金属表面涂覆高分子聚合物通过离子注入混合技术等直接对金属表面。,进行改性在冷凝介质中添加有机物等由于上述当水蒸气与低温固体表面接触时通常会产生。,,,两种冷凝方式即膜状冷凝或滴状冷凝滴状冷凝时各种方法都有一定的缺点所以到目前为止还未。冷凝液在冷凝表面上,液滴见有在工业上成功应用的报道以分散的液滴形式存在经过产生、长大、合并,最后脱离冷凝表面。滴状冷凝某种冷凝介质在一种材料的表面能否形成滴状的传热系数通常是膜状冷凝的几倍甚至是十几倍。冷凝,目前还没有一种可靠的理论判据,现在通行由于工业上的传热表面通常都
3、是高表面能的普通金的方法是用液体在固体表面上的接触角来判断,通属材料,通常水蒸气只以膜状冷凝形式出现。要实常认为,当接触角大于时,这种物质的蒸汽在。,现滴状冷凝一般要对基底表面进行低表面能化处表面上能获得滴状冷凝理。通常的方法有在金属表面镀覆贵金属如金等近年来,中国科学院化学研究所的学者研制出称一一收稿日期尽修订日期尽基金项目北京市教育委员会科技发展计划项目资助一,辽宁,,,。作者简介宋永吉瓦房店人教授博士从事相变传热及催化燃烧研究工程热物理学报卷“”‘一,。,,作超双疏纳米界面材料的新型表面材料可见各表面的接触角值有较大差别这说通过控制制备过程,可以得到超疏水和超疏油的纳明表面的制备重
4、现性较差。另外,本实验制备的表面。,,米界面材料据报道在这种材料的表面上测得的所测得的接触角值与文献报道的有较大差距主。“水和植物种子油的接触角在室温下分别达到和要原因可能是基底材料不同造成的。,,同时这种材料对酸碱性液体’也表现出优水蒸气冷凝传热实验,观察发现水蒸气在表异的超疏水性。面,形成的液滴较小。上能形成很好的滴状冷凝水蒸气在表面,本文在金属紫铜表面上制备了上述超疏水表上形成部分滴状冷凝估计滴状冷凝。,面,以水蒸气为冷凝介质,从机区域占、表面也形成滴状冷凝但液理上分析了水蒸气在超疏水纳米材料表面,滴相对较大。上述三个表面的冷凝传热实验结果如上的冷凝行为实验研究了水蒸气在这种表面上
5、的冷凝传热现象和传热系数。图、图所示。实验装置一‘区△匡表面画攀泄表面制备绪一,乞怡污本实验中使用的冷凝试件为一圆柱形由紫铜。,材料制成冷凝表面为圆形垂直表面为增加试件,,‘’巴”“的热通量,冷却侧采用翅片结构。在导热的圆柱体上,哪沿轴向等距离开有热电偶测温孔,圆柱外套以圆锥洲环形聚四氟乙烯绝热套,圆柱内的导热可以近似为轴向一维导热。表面的制备方法,。可参考文献睁尸实验装置及流程卜实验以水蒸气为冷凝介质,蒸汽由电加热锅炉图表面冷凝热通量随冷却水流量变化产生自来水为冷却介质,通过离心泵进行循环。测温传感器为型热电偶,数据由美国安杰伦‘数据采集系统采集并传送到计算机处理。一巨夕,,枣司面、。
6、、、。、。。。。数据处理怡冬︻,冷凝试件按一维导热处理通过圆柱体轴向温俨度分布的测定数据,按线性回归计算出冷凝壁面的,,温度同时计算热通量的平均值通过蒸汽温度与壁面温度之间的冷凝温差,计算出冷凝传热系数。实验结果丫八膜状冷凝实验将系统仔细清洗,干净紫铜冷凝表面经过细砂图表面冷凝热通量随冷却水流量的变化纸轻轻打磨,已去掉污垢和氧化层。蒸汽发生器内使用,,去离子水保证系统内无有机物污染从而保”枣卿证蒸汽冷凝处于膜状冷凝状态。通过改变冷却水流巨。,,睡量来达到改变热通量的目的实验结果表明膜状性多︻一,,‘’匕冷凝的实验结果与努塞尔的理论值吻合较好。,,日、目甘超疏水表面冷凝实验俨本实验分三批制
7、备了三个超疏水纳米材料表面,其制备条件基本相同。采用照相的方法分别测定去离,子水在其表面上的接触角每个表面随机选取六个位置进行测量,测定结果取平均值。液滴直径于在、之间,测定温度为室温,环境为空气,测,定结果为表面表面表面图表面冷凝热通量随冷却水流量的变化期宋永占等水蒸气在超疏水表面上的冷凝传热荷叶上的乳突。。敷书︸这种碳纳米管膜的结构类似于荷叶表面的结,。,一。污园︵︶任七构其疏水性也与荷叶表面疏水性类似这种表面的疏水机,理可解释
