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基于近壁团簇分布的强化湿气冷凝的仿生表面
被引量：
1
1
作者
马磊
兰忠
+3 位作者
春江
李雯
李启凡
马学虎
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期202-209,共8页
湿气中水的捕获是淡水获取、减湿等生产生活中的关键技术之一,其中优异的集水功能表面设计是研究热点。根据冷凝过程中近壁区分子团簇的分布规律与演化现象,从仿生的设计思路出发,提出了一种强化湿气冷凝的仿生结构。利用多孔铜柱模拟...
湿气中水的捕获是淡水获取、减湿等生产生活中的关键技术之一,其中优异的集水功能表面设计是研究热点。根据冷凝过程中近壁区分子团簇的分布规律与演化现象,从仿生的设计思路出发,提出了一种强化湿气冷凝的仿生结构。利用多孔铜柱模拟天竺葵表面分布的数量巨大、高度约300μm的纤毛结构,以强化近壁区团簇的捕获与核化。实验结果表明,空间结构的存在促进团簇的演化成核,进而增强表面的集水能力。高度为300μm的疏水多孔铜柱集水能力显著优于其他高度的结构,集水量高达140 mg·cm^(-2)·h^(-1),是光滑表面的2.4倍。研究为高湿度地区用于高效集水设施的强化表面设计提供了创新思路。
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关键词
近壁团簇
冷凝强化
仿生结构
多孔材料
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职称材料
蒸汽冷凝近壁过渡区团簇演化特性
被引量：
1
2
作者
李雯
兰忠
+3 位作者
强伟丽
任文芝
杜宾港
马学虎
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期2865-2873,共9页
基于近壁几百微米厚度空间中纳米尺度团簇的演化特点,综合定态凝结过程的唯象特点,采用分子动力学模拟的方法,通过多个不同过饱和度下的抽样体系模拟,构建出近壁空间中的团簇演化和温度渐变的图景。分析发现,近壁空间中蒸汽温度随离壁...
基于近壁几百微米厚度空间中纳米尺度团簇的演化特点,综合定态凝结过程的唯象特点,采用分子动力学模拟的方法,通过多个不同过饱和度下的抽样体系模拟,构建出近壁空间中的团簇演化和温度渐变的图景。分析发现,近壁空间中蒸汽温度随离壁距离的渐变曲线存在一个特征转折点,并以该点为界,近壁空间可分为靠近壁面的团簇的稠密分布区和靠近蒸汽体相的扩散发展的过渡区。随着初始蒸汽压力的降低,转折点位置向过冷壁面靠近,导致相对更薄的分子稠密区。而随着不凝气含量的增加,相应的团簇扩散发展的区域变宽,这说明不凝气存在时,要达到与纯蒸汽条件下相似厚度的分子稠密区,需要更高的过冷度,也从唯象角度解释了不凝气存在对凝结换热效率的极大影响。最后,根据近壁区团簇分布演化的这些特点,指出了强化或调控传热传质的新概念,不仅可以对壁面上的微纳功能结构进行设计,还可考虑近壁空间中的材料结构设计,从蒸汽体相空间入手来调控团簇演化。
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关键词
凝结
近壁团簇
成核
不凝性气体
分子稠密区
界面
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职称材料
题名
基于近壁团簇分布的强化湿气冷凝的仿生表面
被引量：
1
1
作者
马磊
兰忠
春江
李雯
李启凡
马学虎
机构
大连理工大学化学工程研究所
出处
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期202-209,共8页
基金
国家自然科学基金(51836002)。
文摘
湿气中水的捕获是淡水获取、减湿等生产生活中的关键技术之一,其中优异的集水功能表面设计是研究热点。根据冷凝过程中近壁区分子团簇的分布规律与演化现象,从仿生的设计思路出发,提出了一种强化湿气冷凝的仿生结构。利用多孔铜柱模拟天竺葵表面分布的数量巨大、高度约300μm的纤毛结构,以强化近壁区团簇的捕获与核化。实验结果表明,空间结构的存在促进团簇的演化成核,进而增强表面的集水能力。高度为300μm的疏水多孔铜柱集水能力显著优于其他高度的结构,集水量高达140 mg·cm^(-2)·h^(-1),是光滑表面的2.4倍。研究为高湿度地区用于高效集水设施的强化表面设计提供了创新思路。
关键词
近壁团簇
冷凝强化
仿生结构
多孔材料
Keywords
cluster at near wall
condensation enhancement
biomimetic structure
porous structure
分类号
TB391 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
蒸汽冷凝近壁过渡区团簇演化特性
被引量：
1
2
作者
李雯
兰忠
强伟丽
任文芝
杜宾港
马学虎
机构
大连理工大学化学工程研究所
内蒙古北方重工业集团有限公司
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期2865-2873,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51836002)。
文摘
基于近壁几百微米厚度空间中纳米尺度团簇的演化特点,综合定态凝结过程的唯象特点,采用分子动力学模拟的方法,通过多个不同过饱和度下的抽样体系模拟,构建出近壁空间中的团簇演化和温度渐变的图景。分析发现,近壁空间中蒸汽温度随离壁距离的渐变曲线存在一个特征转折点,并以该点为界,近壁空间可分为靠近壁面的团簇的稠密分布区和靠近蒸汽体相的扩散发展的过渡区。随着初始蒸汽压力的降低,转折点位置向过冷壁面靠近,导致相对更薄的分子稠密区。而随着不凝气含量的增加,相应的团簇扩散发展的区域变宽,这说明不凝气存在时,要达到与纯蒸汽条件下相似厚度的分子稠密区,需要更高的过冷度,也从唯象角度解释了不凝气存在对凝结换热效率的极大影响。最后,根据近壁区团簇分布演化的这些特点,指出了强化或调控传热传质的新概念,不仅可以对壁面上的微纳功能结构进行设计,还可考虑近壁空间中的材料结构设计,从蒸汽体相空间入手来调控团簇演化。
关键词
凝结
近壁团簇
成核
不凝性气体
分子稠密区
界面
Keywords
condensation
clusters in near-wall space
nucleation
noncondensable gas
molecule dense region
interface
分类号
O647 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于近壁团簇分布的强化湿气冷凝的仿生表面
马磊
兰忠
春江
李雯
李启凡
马学虎
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
2
蒸汽冷凝近壁过渡区团簇演化特性
李雯
兰忠
强伟丽
任文芝
杜宾港
马学虎
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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引证文献
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