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J-GLOBAL ID：202102225921796024   整理番号：21A3414316

時変濡れ性を有するマイクロピラーアレイ表面上の核沸騰における熱伝達促進【JST・京大機械翻訳】

Heat transfer enhancement in nucleate boiling on micropillar-arrayed surfaces with time-varying wettability

著者 (4件)： Chen Hong-Xia (School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) ,  Li Lin-Han (School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) ,  Wang Yi-Ran (School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) ,  Guo Yu-Xiang (School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China)
資料名： Applied Thermal Engineering  (Applied Thermal Engineering)
巻： 200  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0667B  ISSN： 1359-4311  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 親水性および疎水性領域の空間配列を有する微細構造表面は沸騰熱伝達促進において広く研究されている。本研究では,時変濡れ性を有する微細構造表面の概念設計を提案し,気泡動力学を制御し,従って核沸騰領域における熱伝達性能を強化した。設計の有効性を,包括的三次元モデルを用いてマイクロピラーアレイシリコン表面上の単一気泡熱伝達に対して数値的に調べた。固有接触角は初めに48°と設定され,その後,気泡成長(0.152と0.4ms)または出発段階(0.60と0.80ms)で20°に低下する。シミュレーションは,2つの機構が熱伝達促進に寄与することを示した。最初に,時変濡れ性は,表面によって発揮される気泡の付着力を減少させ,それにより,気泡離脱周波数を増加させた。第2に,気泡の局部曲率も増加し,気泡とマイクロピラー壁の間の薄い液膜の形成をもたらす。液膜は乾燥スポットを抑制し,従って表面からの気泡の熱除去を強化した。また,シミュレーションは,固有接触角の低減が,液体-蒸気界面での蒸発を促進するが,ミクロ層における蒸発を悪化させることを示した。前者がマイクロピラーアレイ表面上の気泡の熱伝達プロセスを支配するので,時変濡れ性は総蒸発速度を増加させる。一方,時変濡れ性は出発段階の時間割合を減少させ,気泡ライフサイクルにおける弱体化熱伝達期間を短縮し,従って平均熱伝達率を高めた。一定の湿潤性の場合と比較して,固有接触角が0.152,0.40,0.60,および0.80msで減少するとき,時変濡れ性を有するケースの平均熱伝達率は,それぞれ38.5%,23.1%,19.2%,および15.4%増加し,初期の濡れ性変調が,より顕著な熱伝達促進をもたらすことを示す。濡れ性変調の最適時間は,全蒸発速度が減少し始める時間と同じである。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 液膜 ,  界面 ,  *核沸騰 ,  気泡 ,  接触角 ,  *濡れ ,  *熱伝達 ,  熱伝達率 ,  沸騰熱伝達 ,  親水性 ,  疎水性 ,  気泡成長 ,  蒸発速度 ,  *伝熱促進
準シソーラス用語： *マイクロピラー , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 時変濡れ性 ,  マイクロピラーアレイ表面 ,  核沸騰 ,  気泡 ,  蒸発速度

分類 (1件)： 相変化を伴う熱伝達  (PA02040V)

タイトルに関連する用語 (5件)： 時 ,  濡れ性 ,  ピラーアレイ ,  核沸騰 ,  熱伝達促進