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混合润湿性柱状纳米结构对铜板上纳米氩膜沸腾传热的影响
被引量:
2
1
作者
刘峰瑞
陈占秀
李源华
《原子与分子物理学报》
北大核心
2024年第3期60-70,共11页
混合润湿性对固/液相互作用有显著影响,因此对提高相变过程中的传热速率有积极作用.采用分子动力学模拟方法研究了柱状纳米结构表面混合润湿性对池沸腾传热的影响.分析了混合润湿性和纳米结构柱高对液体起始沸腾时间和温度的影响及其机...
混合润湿性对固/液相互作用有显著影响,因此对提高相变过程中的传热速率有积极作用.采用分子动力学模拟方法研究了柱状纳米结构表面混合润湿性对池沸腾传热的影响.分析了混合润湿性和纳米结构柱高对液体起始沸腾时间和温度的影响及其机理.结果表明,疏水比例和柱高会影响爆沸的起始温度和时间.与纯亲水壁相比,增加疏水比改变了固液界面性质,可以降低沸腾温度,更容易突破势能壁垒,使液体起始沸腾时间提前,并且随着疏水比的增加,不同柱高下的沸腾温度降低;当疏水比相同时,增加柱高扩大了混合润湿性的影响,也能降低沸腾起始温度并使液体起始沸腾时间提前.这为设计微纳粗糙结构和混合润湿表面以强化沸腾传热提供了思路.
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关键词
沸腾相变
混合润湿性
纳米结构
传热系数
分子动力学模拟
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职称材料
基于自发渗吸接触角分布的致密砂岩油储层混合润湿性测量和表征
被引量:
5
2
作者
季汉生
张立宽
+6 位作者
张立强
闫建钊
刘乃贵
宋颖睿
李超
雷裕红
程明
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2023年第2期117-124,I0008,共9页
致密砂岩油储层具有混合润湿特性,快速且准确测量混合润湿性对致密砂岩油勘探开发具有重要意义。基于自发渗吸原理,应用饱和油自吸水和饱和水自吸油循环实验,对致密岩石表面渗吸液滴接触角进行原位测量,利用接触角分布曲线表征混合润湿...
致密砂岩油储层具有混合润湿特性,快速且准确测量混合润湿性对致密砂岩油勘探开发具有重要意义。基于自发渗吸原理,应用饱和油自吸水和饱和水自吸油循环实验,对致密岩石表面渗吸液滴接触角进行原位测量,利用接触角分布曲线表征混合润湿性,提出一种可以反映润湿孔隙表面比例和润湿程度的致密砂岩储层混合润湿性测量方法。鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩样品测量结果表明:3块致密油砂岩样品接触角分布在30°~110°之间,储层砂岩具有水润湿、中性润湿和油润湿特征,频率峰值出现在接触角为80°~90°,整体呈中性—弱亲水性润湿。与Amott法测量的整体润湿程度相吻合,验证基于自发渗吸液滴接触角混合润湿性测量方法的可靠性。该结果为致密砂岩油储层的混合润湿性表征提供参考。
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关键词
致密砂岩
混合润湿性
自发渗吸
接触角
延长组
鄂尔多斯盆地
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职称材料
混合润湿性图案化铜基表面冷凝换热性能研究
被引量:
2
3
作者
朱丹丹
许雄文
+1 位作者
刘金平
卢炯
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期2528-2546,共19页
采用聚四氟乙烯纳米颗粒涂料在50 mm×100 mm铜基表面构造超疏水表面以及条纹图案混合润湿性表面。为探究条纹倾角对冷凝换热的影响,条纹与铜板宽度方向分别成90°与60°的混合润湿性表面被应用于实验中。实验结果表明,超...
采用聚四氟乙烯纳米颗粒涂料在50 mm×100 mm铜基表面构造超疏水表面以及条纹图案混合润湿性表面。为探究条纹倾角对冷凝换热的影响,条纹与铜板宽度方向分别成90°与60°的混合润湿性表面被应用于实验中。实验结果表明,超疏水表面传热系数h_(dwc)与混合润湿性表面冷凝传热系数h_(hybrid)随换热温差ΔT_(sub)增大而增大。同时,h_(dwc)和h_(hybrid)与冷凝液的脱落频率存在强相关关系,脱落频率越高,h_(dwc)、h_(hybrid)越大。超疏水表面冷凝液脱落频率低,h_(dwc)在0~20 K的换热温差范围内始终低于膜状凝结。混合润湿性表面能有效强化超疏水表面的冷凝换热,条纹倾角为60°的表面在ΔT_(sub)为11.3 K时测得最高传热系数16.64 kW/(m^(2)·K),是超疏水表面传热系数的2.14倍;而条纹倾角为90°的表面在ΔT_(sub)为13.8 K时测得最高冷凝传热系数13.63 kW/(m^(2)·K),是超疏水表面传热系数的1.68倍。
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关键词
凝结
传热
聚四氟乙烯
纳米粒子
织构
超疏水
混合润湿性
表面
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职称材料
根据混合润湿性岩石的渗吸换算用于采油的粘度比
被引量:
1
4
作者
李郑辰
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
2003年第4期55-55,共1页
从裂缝性储层的岩石骨架中通过自发渗吸驱替石油是重要的开采机理,通过实验室储层岩心实验预测储层的原油采收率。在换算过程中涉及的参数包括岩性、液体粘度、表面张力、岩心几何形态和润湿性。以往的进展是以从强亲水岩石中采油的结...
从裂缝性储层的岩石骨架中通过自发渗吸驱替石油是重要的开采机理,通过实验室储层岩心实验预测储层的原油采收率。在换算过程中涉及的参数包括岩性、液体粘度、表面张力、岩心几何形态和润湿性。以往的进展是以从强亲水岩石中采油的结果为基础的,因为不同的粘度比与油、水两相粘度的几何平均值密切相关。
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关键词
混合润湿性
岩石
渗吸
粘度
粘度比
裂缝性储层
采油
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职称材料
微尺度下润湿性表面对双气泡传热特性的影响
5
作者
战洪仁
纪柏辰
+3 位作者
刘东灵
刘德彬
张先珍
李帅
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期13-18,38,共7页
为探究混合润湿表面双气泡生长过程的特点和传热特性,利用格子Boltzmann方法研究混合润湿性表面不同因素对生长和传热过程的影响规律。结果表明:对于纯润湿性表面,随着润湿性的降低,气泡成核时间减少,气泡脱离表面时间呈增加趋势,双气...
为探究混合润湿表面双气泡生长过程的特点和传热特性,利用格子Boltzmann方法研究混合润湿性表面不同因素对生长和传热过程的影响规律。结果表明:对于纯润湿性表面,随着润湿性的降低,气泡成核时间减少,气泡脱离表面时间呈增加趋势,双气泡生长过程的平均热流密度呈减少趋势。混合表面可以实现相比纯润湿性表面更高的脱离频率和更好的换热效果,混合润湿表面整体脱离频率在(L_(q)/△x)>0.37(△x<30)时呈增加趋势,在(L_(q)/△x)≤0.37(△x≥30)时呈降低趋势;同一距离L_(q)/△x不同疏水尺寸的脱离频率在(L_(q)/△x)>0.37(△x<30)时呈先降低后增加趋势,在(L_(q)/△x)≤0.37(△x≥30)时呈增加趋势;同一距离L_(q)/△x不同疏水尺寸的平均热流密度在(L_(q)/△x)>0.37(△x<30)时呈降低趋势,L_(s)=3(L_(s)/L_(q)=0.27)是最佳换热尺寸,在(L_(q)/△x)≤0.37(△x≥30)时呈先增加后降低趋势,L_(s)=5(L_(s)/L_(q)=0.45)为最佳换热尺寸。
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关键词
格子BOLTZMANN
混合润湿性
生长过程
换热效果
脱离时间
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职称材料
仿生混合润湿图案表面的制备及其水收集性能
6
作者
吴安琪
刘长松
+1 位作者
纪学成
栗心明
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第14期190-198,共9页
目的全球淡水资源短缺,高效和环保地获取淡水是一项重大挑战。方法受沙漠甲虫和叶脉的启发,采用氨腐蚀法在铜网表面生长一层氢氧化铜纳米带,随后在氢氧化铜表面覆盖掩膜,使局部附着正十二烷基硫醇分子,制备出仿生混合润湿图案表面,采用...
目的全球淡水资源短缺,高效和环保地获取淡水是一项重大挑战。方法受沙漠甲虫和叶脉的启发,采用氨腐蚀法在铜网表面生长一层氢氧化铜纳米带,随后在氢氧化铜表面覆盖掩膜,使局部附着正十二烷基硫醇分子,制备出仿生混合润湿图案表面,采用接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分别对样品的润湿性、表面形貌及化学成分进行分析,以仿生混合润湿图案表面为基础搭建雾水收集装置,模拟潮湿环境来表征样品的水收集速率及样品在不同恶劣环境下的稳定性。结果在亲水表面构建疏水图案为后续实验提供了基础,所制备的仿生混合润湿图案表面与原始表面、亲水表面、超疏水表面的集水速率相比分别提高了146%、111%、61%,有效提高了集水速率,水收集速率与图案尺寸、图案间隔成反比关系,与图案形状无关。仿生混合润湿图案表面经过紫外线照射和100℃加热处理后,仍保持稳定的集水性能。结论样品具有制备简单、成本低廉、高效耐用等优点,在大气集水中具有潜在的应用前景,有望为解决水资源短缺问题提供新思路。
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关键词
仿生技术
混合润湿性
氨腐蚀法
硫醇局部改性
集水性能
路径储存
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职称材料
题名
混合润湿性柱状纳米结构对铜板上纳米氩膜沸腾传热的影响
被引量:
2
1
作者
刘峰瑞
陈占秀
李源华
机构
河北工业大学能源与环境工程学院
出处
《原子与分子物理学报》
北大核心
2024年第3期60-70,共11页
基金
河北省自然科学基金(E2021202125)。
文摘
混合润湿性对固/液相互作用有显著影响,因此对提高相变过程中的传热速率有积极作用.采用分子动力学模拟方法研究了柱状纳米结构表面混合润湿性对池沸腾传热的影响.分析了混合润湿性和纳米结构柱高对液体起始沸腾时间和温度的影响及其机理.结果表明,疏水比例和柱高会影响爆沸的起始温度和时间.与纯亲水壁相比,增加疏水比改变了固液界面性质,可以降低沸腾温度,更容易突破势能壁垒,使液体起始沸腾时间提前,并且随着疏水比的增加,不同柱高下的沸腾温度降低;当疏水比相同时,增加柱高扩大了混合润湿性的影响,也能降低沸腾起始温度并使液体起始沸腾时间提前.这为设计微纳粗糙结构和混合润湿表面以强化沸腾传热提供了思路.
关键词
沸腾相变
混合润湿性
纳米结构
传热系数
分子动力学模拟
Keywords
Boiling phase transitions
Mixed wettability
Nanostructure
Heat transfer coefficient
Molecular dynamics simulation
分类号
O55 [理学—热学与物质分子运动论]
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职称材料
题名
基于自发渗吸接触角分布的致密砂岩油储层混合润湿性测量和表征
被引量:
5
2
作者
季汉生
张立宽
张立强
闫建钊
刘乃贵
宋颖睿
李超
雷裕红
程明
机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室
中国科学院大学
东北石油大学环渤海能源研究院
出处
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2023年第2期117-124,I0008,共9页
基金
国家自然科学基金项目(42030808)
国家自然科学基金项目(42172155)。
文摘
致密砂岩油储层具有混合润湿特性,快速且准确测量混合润湿性对致密砂岩油勘探开发具有重要意义。基于自发渗吸原理,应用饱和油自吸水和饱和水自吸油循环实验,对致密岩石表面渗吸液滴接触角进行原位测量,利用接触角分布曲线表征混合润湿性,提出一种可以反映润湿孔隙表面比例和润湿程度的致密砂岩储层混合润湿性测量方法。鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩样品测量结果表明:3块致密油砂岩样品接触角分布在30°~110°之间,储层砂岩具有水润湿、中性润湿和油润湿特征,频率峰值出现在接触角为80°~90°,整体呈中性—弱亲水性润湿。与Amott法测量的整体润湿程度相吻合,验证基于自发渗吸液滴接触角混合润湿性测量方法的可靠性。该结果为致密砂岩油储层的混合润湿性表征提供参考。
关键词
致密砂岩
混合润湿性
自发渗吸
接触角
延长组
鄂尔多斯盆地
Keywords
tight sandstone
mixed wettability
spontaneous imbibition
contact angle
Yanchang Formation
Ordos Basin
分类号
TE311 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
混合润湿性图案化铜基表面冷凝换热性能研究
被引量:
2
3
作者
朱丹丹
许雄文
刘金平
卢炯
机构
华南理工大学电力学院
广东省能源高效清洁利用重点实验室
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期2528-2546,共19页
基金
国家自然科学基金项目(51976063)
广东省自然科学基金项目(2019A1515011253)。
文摘
采用聚四氟乙烯纳米颗粒涂料在50 mm×100 mm铜基表面构造超疏水表面以及条纹图案混合润湿性表面。为探究条纹倾角对冷凝换热的影响,条纹与铜板宽度方向分别成90°与60°的混合润湿性表面被应用于实验中。实验结果表明,超疏水表面传热系数h_(dwc)与混合润湿性表面冷凝传热系数h_(hybrid)随换热温差ΔT_(sub)增大而增大。同时,h_(dwc)和h_(hybrid)与冷凝液的脱落频率存在强相关关系,脱落频率越高,h_(dwc)、h_(hybrid)越大。超疏水表面冷凝液脱落频率低,h_(dwc)在0~20 K的换热温差范围内始终低于膜状凝结。混合润湿性表面能有效强化超疏水表面的冷凝换热,条纹倾角为60°的表面在ΔT_(sub)为11.3 K时测得最高传热系数16.64 kW/(m^(2)·K),是超疏水表面传热系数的2.14倍;而条纹倾角为90°的表面在ΔT_(sub)为13.8 K时测得最高冷凝传热系数13.63 kW/(m^(2)·K),是超疏水表面传热系数的1.68倍。
关键词
凝结
传热
聚四氟乙烯
纳米粒子
织构
超疏水
混合润湿性
表面
Keywords
condensation
heat transfer
PTFE
nanoparticle
fabrication
superhydrophobic
hybrid wettable surface
分类号
TQ026.2 [化学工程]
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职称材料
题名
根据混合润湿性岩石的渗吸换算用于采油的粘度比
被引量:
1
4
作者
李郑辰
出处
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
2003年第4期55-55,共1页
文摘
从裂缝性储层的岩石骨架中通过自发渗吸驱替石油是重要的开采机理,通过实验室储层岩心实验预测储层的原油采收率。在换算过程中涉及的参数包括岩性、液体粘度、表面张力、岩心几何形态和润湿性。以往的进展是以从强亲水岩石中采油的结果为基础的,因为不同的粘度比与油、水两相粘度的几何平均值密切相关。
关键词
混合润湿性
岩石
渗吸
粘度
粘度比
裂缝性储层
采油
分类号
TE135.1 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
微尺度下润湿性表面对双气泡传热特性的影响
5
作者
战洪仁
纪柏辰
刘东灵
刘德彬
张先珍
李帅
机构
沈阳化工大学机械与动力工程学院
出处
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期13-18,38,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61473056)
辽宁省教育厅高校科研基金资助项目(LJ2020017)。
文摘
为探究混合润湿表面双气泡生长过程的特点和传热特性,利用格子Boltzmann方法研究混合润湿性表面不同因素对生长和传热过程的影响规律。结果表明:对于纯润湿性表面,随着润湿性的降低,气泡成核时间减少,气泡脱离表面时间呈增加趋势,双气泡生长过程的平均热流密度呈减少趋势。混合表面可以实现相比纯润湿性表面更高的脱离频率和更好的换热效果,混合润湿表面整体脱离频率在(L_(q)/△x)>0.37(△x<30)时呈增加趋势,在(L_(q)/△x)≤0.37(△x≥30)时呈降低趋势;同一距离L_(q)/△x不同疏水尺寸的脱离频率在(L_(q)/△x)>0.37(△x<30)时呈先降低后增加趋势,在(L_(q)/△x)≤0.37(△x≥30)时呈增加趋势;同一距离L_(q)/△x不同疏水尺寸的平均热流密度在(L_(q)/△x)>0.37(△x<30)时呈降低趋势,L_(s)=3(L_(s)/L_(q)=0.27)是最佳换热尺寸,在(L_(q)/△x)≤0.37(△x≥30)时呈先增加后降低趋势,L_(s)=5(L_(s)/L_(q)=0.45)为最佳换热尺寸。
关键词
格子BOLTZMANN
混合润湿性
生长过程
换热效果
脱离时间
Keywords
lattice Boltzmann
mixed wettability
growth process
heat transfer effect
departure time
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
仿生混合润湿图案表面的制备及其水收集性能
6
作者
吴安琪
刘长松
纪学成
栗心明
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第14期190-198,共9页
基金
山东省高等学校青创科技支持计划项目(2019KJB010)
国家自然科学基金面上项目(51875299)。
文摘
目的全球淡水资源短缺,高效和环保地获取淡水是一项重大挑战。方法受沙漠甲虫和叶脉的启发,采用氨腐蚀法在铜网表面生长一层氢氧化铜纳米带,随后在氢氧化铜表面覆盖掩膜,使局部附着正十二烷基硫醇分子,制备出仿生混合润湿图案表面,采用接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分别对样品的润湿性、表面形貌及化学成分进行分析,以仿生混合润湿图案表面为基础搭建雾水收集装置,模拟潮湿环境来表征样品的水收集速率及样品在不同恶劣环境下的稳定性。结果在亲水表面构建疏水图案为后续实验提供了基础,所制备的仿生混合润湿图案表面与原始表面、亲水表面、超疏水表面的集水速率相比分别提高了146%、111%、61%,有效提高了集水速率,水收集速率与图案尺寸、图案间隔成反比关系,与图案形状无关。仿生混合润湿图案表面经过紫外线照射和100℃加热处理后,仍保持稳定的集水性能。结论样品具有制备简单、成本低廉、高效耐用等优点,在大气集水中具有潜在的应用前景,有望为解决水资源短缺问题提供新思路。
关键词
仿生技术
混合润湿性
氨腐蚀法
硫醇局部改性
集水性能
路径储存
Keywords
biomimetic
hybrid wettability
ammonia corrosion method
local modification of mercaptan
water collection performance
path-planned storage
分类号
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混合润湿性柱状纳米结构对铜板上纳米氩膜沸腾传热的影响
刘峰瑞
陈占秀
李源华
《原子与分子物理学报》
北大核心
2024
2
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职称材料
2
基于自发渗吸接触角分布的致密砂岩油储层混合润湿性测量和表征
季汉生
张立宽
张立强
闫建钊
刘乃贵
宋颖睿
李超
雷裕红
程明
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2023
5
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职称材料
3
混合润湿性图案化铜基表面冷凝换热性能研究
朱丹丹
许雄文
刘金平
卢炯
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
4
根据混合润湿性岩石的渗吸换算用于采油的粘度比
李郑辰
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
2003
1
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职称材料
5
微尺度下润湿性表面对双气泡传热特性的影响
战洪仁
纪柏辰
刘东灵
刘德彬
张先珍
李帅
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
仿生混合润湿图案表面的制备及其水收集性能
吴安琪
刘长松
纪学成
栗心明
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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