在微挖掘双表面的冷凝过程中排水

科学领域:

• 表面科学与工程 表面科学与工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 热传递热量转移的方法

背景情况:

• 微的表面被设计为控制凝结行为.
• 表面的湿透性 (水友性,水性,双友性) 显著影响液滴动力学和冷凝过程中的热传递.
• 了解这些相互作用对于优化各种应用中的冷凝效率至关重要.

研究的目的:

• 为了研究和比较水友性,疏水性和双友性微表面的凝结行为.
• 分析表面拓和湿度对凝结体排水和积累的影响.
• 阐明控制双性表面增强凝结的基本机制.

主要方法:

• 使用反应性离子蚀刻制造具有不同表面特性 (水友性,疏水性,双友性) 的微样品.
• 在受控的环境条件下,在12小时内量化测量总凝析液量 (AoC).
• 现场光学成像和Hough Circle Transform算法用于分析瞬态滴滴大小,数量分布和水负载.

主要成果:

• 双型微面的AoC最大增加为15.9%,相比于水型和9.6%,相比于型样本.
• 现场成像显示,滴滴排水进入微槽,偶尔滑动作为占主导地位的表面清理机制.
• 条纹表面的短暂水负载显示了未报告的振荡行为.

结论:

• 与均的水友性或疏水性表面相比,双双性表面设计显著提高了凝结效率.
• 滴滴动力学,包括排水和滑动,在冷凝物清除和表面清理中起着至关重要的作用.
• 观察到的振荡式水负载表明微尺度凝结中的复杂的短暂现象.