混合润湿性图案化铜基表面冷凝换热性能研究

摘要

采用聚四氟乙烯纳米颗粒涂料在50 mm×100 mm铜基表面构造超疏水表面以及条纹图案混合润湿性表面.为探究条纹倾角对冷凝换热的影响,条纹与铜板宽度方向分别成90°与60°的混合润湿性表面被应用于实验中.实验结果表明,超疏水表面传热系数hdwc与混合润湿性表面冷凝传热系数hhybrid随换热温差ΔTsub增大而增大.同时,hdwc和hhybrid与冷凝液的脱落频率存在强相关关系,脱落频率越高,hdwc、hhybrid越大.超疏水表面冷凝液脱落频率低,hdwc在0～20 K的换热温差范围内始终低于膜状凝结.混合润湿性表面能有效强化超疏水表面的冷凝换热,条纹倾角为60°的表面在ΔTsub为11.3 K时测得最高传热系数16.64 kW/(m2·K),是超疏水表面传热系数的2.14倍;而条纹倾角为90°的表面在ΔTsub为13.8 K时测得最高冷凝传热系数13.63 kW/(m2·K),是超疏水表面传热系数的1.68倍.