水平表面水-酒精混合蒸气Marangoni瞬态凝结过程的凝结液形态

作     者：陈娜娜 王进仕 李勇 夏凯 严俊杰 CHEN Nana;WANG Jinshi;LI Yong;XIA Kai;YAN Junjie

作者机构：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2016年第67卷第9期

页      面：3574-3582页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2015CB251504) 国家自然科学基金项目(51436006 U1261210)~~ 

主　　题：凝结 表面 凝结形态 二元混合物 最大液珠半径 

摘      要：设计搭建了水平表面上凝结实验系统,利用高速摄像机对水-酒精混合蒸气Marangoni瞬态凝结过程的凝结形态进行观察记录,获得了初始过冷度、酒精蒸气浓度及蒸气流速对凝结形态的影响规律。采用图像边缘提取技术对凝结图像进行处理,统计得到了作为定量表征Marangoni凝结形态参数之一的最大液珠半径的变化规律。研究结果表明:凝结开始的一段时间内凝结形态变化剧烈,液珠经历形成、合并及逐渐长大的过程,最终凝结形态基本保持不变,液珠成长时间数量级约为10 s。在凝结的初始阶段,当过冷度较大时,膜状凝结与珠状凝结同时存在于凝结表面;随着过冷度降低,小液珠数目增多;过冷度继续降低,凝结面全部被大量小液珠所覆盖。随着初始过冷度降低、酒精蒸气浓度增高,凝结液珠成长时间增长,液珠的生长速度变慢。蒸气流速对液珠的成长过程影响相对不明显。随着凝结进行,最大液珠半径从2 mm增大到10 mm的数量级;同一凝结时刻,随着初始过冷度增加、酒精蒸气浓度降低,最大液珠半径逐渐增大。