固体表面不同微观形貌对冷凝过程的影响

工程热物理学报 , 2008, 29(6): 915-918.

固体表面不同微观形貌对冷凝过程的影响

孙杰 ^1, , 何雅玲 ^2, , 李印实 ^3, , 陶文铨 ^4,

1.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

2.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

3.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

4.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

基金项目: 国家自然科学基金(50636050) 教育部全国优秀博士学位论文作者专项基金(200436)

关键词：分子动力学 , 冷凝 , 接触热阻 , 潜热

EFFECTS OF DIFFERENT SOLID SURFACE PATTERNS ON CONDENSATION IN MICROSCALE

固壁表面发生的冷凝过程广泛存在于工程领域中,具有重要的研究意义.本文采用分子动力学模拟方法,对氩气在光滑/粗糙铂金属壁面的冷凝过程进行了研究,观察了近壁面区内液体的层状和网状密度分布特征及固液界面处的温度跳跃现象,前者是由固体表面作用势所致,后者则是分子热运动在微尺度固液界面区域所呈现的特殊现象.通过对不同工况模拟结果及系统内传热传质特性的分析发现,随着壁面凸起高度的增加,流固接触面积增大,接触热阻减小,换热效果得到了强化;凝结过程换热量随凸起高度的增加呈增长趋势;热量传递过程中,相变潜热量始终占总传热量的60%左右.

参考文献

[1]	Maruyama S;Kimura T .A Study on Thermal Resistance over a Solid-Liquid Interface by the Molecular Dynamics Method[J].Thermal Science & Engineering,1999,7(01):63-68.
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[3]	C. S. Wang;J. S. Chen;J. Shiomi;S. Maruyama .A study on the thermal resistance over solid-liquid-vapor interfaces in a finite-space by a molecular dynamics method[J].International Journal of Thermal Sciences,2007(12):1203-1210.
[4]	Maruyama S.Molecular Dynamics Method for Microscale Heat Transfer[A].New York:Taylor & Francis,2000:189-226.
[5]	Stoddard S D;Ford P J .Numerical Experiment on the Stochastic Behavior of a Lennard-Jones Gas System[J].Physical Review A,1973,8(03):1504-1512.
[6]	孙杰,何雅玲,李印实,陶文铨.膜状冷凝初期过程的分子动力学模拟研究[J].西安交通大学学报,2007(09):1087-1091.
[7]	Vargaftik N B.Tables on the Thermophysical Properties of Liquids and Gases:In Normal and Dissociated States[M].Washington:Hemisphere Pub.Corp,1975:543,563.

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