非均匀润湿性表面的气泡动力学特性

2姜家宗

(1.华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206; 2.低品位能源多相流动与传热北京市重点实验室，北京 102206)

润湿现象广泛存在于自然界和人类的生产生活中，基于润湿性调控的热质输运过程强化技术已成为工程热物理领域的研究热点之一，如通过对石油管道进行疏水性处理，可减少管道内的流动阻力；沙漠中采用超疏水表面作为空间集水器的集水面；在相变传热系统中，采用疏水表面可降低沸腾起始温度，提高换热系数；采用亲水表面可提高临界热流密度等。

张震[1]对于换热管转子的数值模拟得出了转子可以强化传热。吕吉锋[2]针对换热器流动不均匀进行了数值模拟，并优化了通道，改善了流动的不稳定性。Xu[3]等使用VOF方法对气体微通道内液滴的动力学行为，做了系统的模拟研究。杨燕[4]采用VOF模型，对微重力下矩形通道的池沸腾现象进行数值模拟。Subrat Das[5]等人研究了倾斜表面上表面张力对气泡沿表面上升的影响。Sun[6]等人在VOF中加入相变创建新的模型，该模型适用于饱和相和非饱和相。王淑华[7]等人利用VOF模型, 对竖直管的滞止液体中两个连续上升的Taylor气泡的特性进行了数值模拟。许川[8]使用VOF模型计算二维条件下过冷水中单气泡生长过程。沈超[9]使用VOF模型对建筑排风冷量回收的平行流热管内部的蒸发和冷凝特性进行了数值模拟，揭示了平行流热管内的气液两相流特性。

近年来，润湿性调控已经从单纯的均匀润湿表面拓展至非均匀润湿表面。……