Dynamika kropli i kondensacja kropel na powierzchniach teksturowanych

Oryginalny tytuł:

Drop Dynamics and Dropwise Condensation on Textured Surfaces

Zawartość książki:

Niniejsza książka jest rozszerzoną formą monografii Dropwise Condensation on Inclined Textured Surfaces, Springer, 2013, opublikowanej wcześniej przez autorów, w której przedstawiono model matematyczny kondensacji kroplowej czystej pary na nachylonych powierzchniach teksturowanych, a następnie symulacje i porównanie z eksperymentami. Model uwzględniał kilka szczegółów ogólnego quasi-cyklicznego procesu, ale przybliżał te w skali pojedynczych kropel.

W ciągu ostatnich pięciu lat dynamika poziomu kropli na powierzchniach hydrofobowych była szeroko badana. Wyniki te można teraz włączyć do modelu kondensacji kroplowej. Kondensacja kropelkowa jest skutecznym sposobem przenoszenia ciepła i jest często spotykana w głównych zastosowaniach związanych z wytwarzaniem energii.

Krople powstają również podczas kondensacji w urządzeniach destylacyjnych, które pracują z różnymi płynami, od wody po ciekłe metale. Projektowanie takich urządzeń wymaga dokładnego zrozumienia cyklu kondensacji, począwszy od narodzin jąder, a następnie klastrów molekularnych, bezpośredniego wzrostu kropel, ich koalescencji, aż po niestabilność i odpadanie skondensowanych kropel. Opisany tutaj model uwzględnia poszczególne etapy cyklu kondensacji.

Dodatkowe dyskusje obejmują określenie kształtu kropli w warunkach statycznych, podstawowe badanie rozprzestrzeniania się kropli w konfiguracjach siedzących i wiszących oraz szczegóły zjawiska koalescencji kropli. Są one następnie włączane do modelu kondensacji i badane są ich konsekwencje. Ponieważ model matematyczny jest rozłożony na wiele skal długości i czasu, przedstawiono zrównoleglone podejście do symulacji.

Tematy specjalne obejmują modelowanie trójfazowej linii styku, techniki przygotowania powierzchni, podstawy parowania i szybkości parowania pojedynczej kropli cieczy oraz pomiar współczynnika przenikania ciepła podczas kondensacji pary wodnej na dużą skalę. Mamy nadzieję, że ten znacznie rozszerzony tekst spełni oczekiwania inżynierów projektantów, analityków i badaczy pracujących w obszarach związanych ze zjawiskami wymiany fazowej i wymiany ciepła.