بررسی اثر پدیده مارانگونی در چگالش تک قطره بر روی ساختارهای ونزل و کیسی

Abstract

تغییر فاز بخار به مایع که کاربردهای گسترده ای در صنعت دارد را چگالش می نامند. چگالش قطره ای بر روی سطوح آبگریز و ابر آبگریز اتفاق می افتد. تحقیقات نشان داده اند که ایجاد ساختار های میکرو-نانو ساختار بر روی سطوح،یکی از زوش های ابگریز نمودن آنها می باشد.اختلاف دمای بخار و مایع میتواند منجر به ایجاد گرادیان دما و بالطبع همرفت مارانگونی شود. در این مقاله به شبیه سازی تک قطره بر روی سطوح با ساختار های کیسی، ونزل در چهار حالت مختلف و سطح صاف پرداخته شده است و نرخ انتقال حرارت برای تک قطره چگالیده شده بر روی این سطوح و در دو حالت با و بدون مارانگونی محاسبه گشته است. نتایج نشان داده اند نرخ انتقال حرارت عبوری از قطره ساکن در حالتی که اثر مارانگونی احتساب گشته است از حالتی که از آن صرف نظر شده است، بیشتر می باشد.میزان انتقال حرارت عبوری از قطره در حالت بدون مارانگونی بر روی سطح با زبری کیسی از سطح صاف350% و سطح صاف نیز از سطح با زبری ونزل128% بیشتر است.در حالت با مارانگونی نحوه تغییر نرخ انتقال حرارت از این سطوح متاثر از زاویه تماس قطره بر روی سطح می باشد.