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

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 0.35 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.

investigation of the effect of maximum droplet radius on condensation heat transfer on hydrophobic-hydrophilic hybrid surfaces with the effect of marangoni convection

condensation occurs in two modes, including filmwise and dropwise condensation. on a hybrid surface, the maximum radius of the condensed droplet on the surface in the dropwise region significantly affects the rate of heat transfer. in this paper, the effect of maximum droplet radius on heat transfer on hybrid surfaces is investigated. in this paper, the effect of marangoni convection-current due to the temperature gradient- is considered as a resistance in the heat transfer process. the results indicate that an optimum value of the maximum droplet radius exists to enhance the condensation heat transfer of steam in the hybrid surface that is dependent on the surface subcooling degree, filmwise region width and the contact angle. as the surface subcooling degree increases from 1.0 k to 10 k, the optimum maximum radius of the droplet in the dropwise region increases from about 0.25 mm to 0.3 mm. also, the optimum maximum radius of the droplet increases from about 0.25 mm to 0.35 mm when the filmwise region width is increased from 0.5 mm to 1.0 mm. finally, the results of applying the effect of marangoni convection indicate a 30% increase in the heat transfer coefficient in the case of applying marangoni convection.