润湿模式对翅片表面结霜液滴生长的影响

摘要

为揭示翅片表面微结构在不同润湿模式下对结霜初期凝结液滴生长的影响,建立了光滑、Wenzel及Cassie润湿模式下翅片表面结霜液滴生长的热阻分析模型及生长速率模型,获得了表面接触角、润湿模式、表面微结构几何尺寸等因素对结霜液滴生长速率的影响规律.结果表明:相比光滑和Wenzel翅片,Cassie翅片表面的传热热阻最大,其液滴导热热阻和翅片结构热阻占总热阻的95%以上;增大表面接触角、减小翅片表面微结构的直径或增大其高度,有利于增大传热热阻.由于热阻较大,Cassie翅片表面的结霜液滴生长最慢,而增大表面接触角、合理优化表面微结构几何尺寸能进一步延缓其液滴生长,进而抑制后续的霜层生长.