بررسی اثر شعاع بیشینه قطره در انتقال گرمای چگالشی بر روی سطح ترکیبی آبگریز-آبدوست با اعمال اثر جابجایی مارانگونی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22034/jmeut.2021.46441.2920
چکیده

چگالش به دو صورت لایه‌ای و قطره‌ای اتفاق می‌افتد. در سطح ترکیبی، شعاع بیشینه قطره‌ی چگالیده بر روی سطح در ناحیه قطره‌ای به طور قابل توجهی بر میزان انتقال گرما  اثر می‌گذارد. این مقاله به بررسی اثر بیشینه شعاع قطره در انتقال گرما بر روی سطوح ترکیبی پرداخته است. همچنین اثر جریان جابجایی مارانگونی که به دلیل ایجاد گرادیان دما به وجود می‌آید، به عنوان مقاومتی در مسیر انتقال گرما در روابط مربوط به این مدلسازی لحاظ شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که مقدار بهینه‌ای برای بیشینه شعاع قطره بمنظور افزایش انتقال گرما در سطح ترکیبی وجود دارد که این مقدار وابسته به اختلاف دمای سطح، عرض ناحیه لایه‌ای و زاویه تماس می‌باشد. با افزایش اختلاف دمای سطح از 1 تا 10  کلوین، مقدار بیشینه شعاع بهینه از 25/. تا 3/. میلیمتر تغییر می‌کند. همچنین این مقدار بهینه برای عرض ناحیه لایه‌ای 5/. تا 1 میلیمتر،  از 25/. میلیمتر به 35/0 میلیمتر افزایش پیدا می‌کند. در نهایت بررسی نتایج اعمال اثر جابجایی مارانگونی نشان دهنده افزایش 30% ضریب انتقال گرما در صورت اعمال جابجایی مارانگونی است.