热科学与技术

作者：李 科,贺文介,王亚雄

单位：内蒙古科技大学,内蒙古科技大学,内蒙古科技大学

关键词：表面,沸腾冷凝,伪势模型,DDF,多相流,数值模拟,

基金：国家自然科学基金资助项目(51766015)；内蒙古自治区科技创新引导资助项目(20160330)

基于单组分多相流格子Boltzmann方法结合精确差分法建立了汽液相变模型，运用伪势模型以及双分布函数，结合所提出的沸腾冷凝相变模型，对微小空间内超亲水和超疏水组合表面下汽液共存沸腾时两个汽泡合并、生长、离开水平面以及蒸汽冷凝凝结成两个液滴融合、脱落的过程进行了研究。着重分析了重力加速度对汽泡脱离直径和汽泡脱离时间的影响以及流固作用强度对接触角的影响，最后拟合出了对应关系，并对汽泡和液滴运动过程进行了分析。研究发现与现有已发表的对应关系和公开实验结果基本吻合，并得出结论：随着重力加速度的增大，汽泡脱离直径和汽泡脱离时间均呈现出减小的趋势；接触角随着流固作用强度的增大呈现出减小的趋势；沸腾过程受热产生的蒸汽在模型内部在平衡移动原理作用下向着冷源移动，冷源液化消耗近似等量蒸汽产生水滴逐渐成长落入水中，实现了系统内热力平衡和循环过程。

来源：2021年第5期

《热科学与技术》期刊编辑部

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