褚福强
- 作品数：15 被引量：31H指数：4
- 供职机构：清华大学更多>>
- 发文基金：清华大学自主科研计划国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程理学更多>>
- 竖直表面液滴运动的数值模拟被引量：4
- 2017年
- 为研究具有不同润湿特性的表面上液滴运动的规律,本文依据液滴接触角与基底方位角的关系以及运动液滴的动态接触角模型,运用Fluent软件,实现了对竖直表面上静止和运动液滴的数值模拟,得到了液滴的形貌以及内部的速度分布。模拟所得竖直表面上静止液滴和运动液滴的接触角和形貌均与实验结果吻合较好。液滴内部速度分布表明,裸铝表面(亲水)上液滴的运动方式为滑动;114°疏水表面上的液滴内部出现不完整的环流,但仍然以滑动运动为主;而145°疏水表面上液滴以滚动方式向下运动,液滴运动较快。
- 褚福强吴晓敏陈永根
- 关键词：接触角数值模拟
- 疏水表面蒸发液滴下气液界面形态演化研究
- 2017年
- 研究蒸发液滴下气液界面的形态演化可为换热表面性能改进提供指导。本文以单个微槽及槽内液滴下气液界面为研究对象,运用能量分析法确定了疏水微槽表面放置液滴下气液界面的初始形态,提出了蒸发液滴上下气液界面同步演变理论,并利用该理论对液滴下气液界面失稳的原因、条件及下气液界面曲率的变化规律进行了探讨。结果表明,放置在疏水微槽表面上的液滴,其初始下气液界面与槽壁形成的微观接触角会介于0和本征接触角之间,在形态上呈现为曲率圆。当蒸发液滴下气液界面与槽壁形成的微观接触角大于一定数值后,会引发液滴下气液界面失稳,失稳后的液滴下气液界面形态受槽壁与水平面夹角的影响较大。
- 朱毅吴晓敏褚福强
- 超疏水表面冷凝液滴行为与生长机制被引量：1
- 2016年
- 本文制备了具有微-纳二级结构的超疏水表面,并在湿空气自然对流条件下进行了水平表面冷凝实验。实验结果表明,冷凝液滴行为可分为液滴合并、液滴弹跳和液滴扫掠三类。其中液滴弹跳与液滴扫掠行为均是由液滴合并触发的自推进液滴行为。液滴扫掠与液滴弹跳的区别是,目标液滴未能跳离表面,而是沿表面运动,并吞并沿途的液滴,留下狭长的运动轨迹,且轨迹尽头停留一个大液滴。本文亦通过统计方法,获得了超疏水表面上冷凝液滴的粒径分布、平均直径、表面覆盖率等,研究了液滴种群和单个液滴的生长机制。
- 褚福强吴晓敏张旋朱毅
- 关键词：超疏水冷凝
- 疏水表面结霜初期液滴生长的理论分析被引量：11
- 2015年
- 研究了自然对流条件下疏水表面结霜初期冷凝液滴的生长过程,建立了考虑不凝气影响的液滴传热及生长模型,分析了表面接触角和冷面温度对液滴生长的影响。结果表明,液滴生长过程中的主要热阻为液滴内部导热热阻和相界面热阻,随着表面接触角的增大,这两个主要热阻均增大,因此表面疏水性越好,液滴生长越缓慢;而由于冷凝传热温差随冷面温度降低而增大,因此冷面温度越低,液滴生长越快。
- 吴晓敏褚福强陈永根
- 关键词：冷凝液滴传热热阻
- 一种板式疏水性聚合物双效MVR系统
- 本实用新型公开了一种板式疏水性聚合物双效MVR系统。该双效MVR系统中的一效MVR蒸发器和二效MVR蒸发器均为一反应器，被板式蒸发器分隔成一效蒸发单元和一效冷凝单元，板式蒸发器中的板片为疏水性聚合物膜。将该聚合物膜作为换...
- 吴晓敏朱毅褚福强
- 文献传递
- 超疏水表面上多液滴合并触发液滴弹跳现象的理论分析被引量：3
- 2017年
- 超疏水表面上由冷凝液滴的合并触发的液滴弹跳现象在自清洁、强化传热、防结霜等工程领域均有广阔的应用前景。本文建立了一个能量模型以分析多液滴合并触发的液滴弹跳现象。依据本文模型,在液滴弹跳过程中,涉及到表面能、黏性耗散、重力势能、阻滞功、振动动能和平动动能等能量形式的变化及转换,当有更多的表面能转化为平动动能时,液滴弹跳速度会更快。结果表明,多液滴合并能够释放更多的表面能,分布更集中的液滴之间的合并有利于获得更多的平动动能,使液滴弹跳速度更大。此外,存在最小的临界液滴半径和半径比,小于该半径或半径比时,不会发生液滴弹跳。随合并液滴数量的增加,该最小的临界液滴半径和半径比均减小。
- 褚福强吴晓敏朱毅
- 关键词：超疏水
- PF蒸发器参数计算模型研究与模拟
- 2015年
- 金属MVR蒸发器的高换热温差会造成溶液在蒸发过程中结晶,产生壁垢,降低换热效果,同时,高等级合金材质也会增加企业的购置和建造成本。PF蒸发器抗腐蚀性好、转化温度较高,是未来城市污水处理和海水淡化项目的首选金属蒸发器替代设备。考虑到高聚合物膜的低导热性,本文采用40μm的PTFE膜作为换热面,建立了温度、换热面积和散热率的计算公式,并使用Aspen Plus软件对流程进行了模拟。
- 朱毅吴晓敏朱禹褚福强
- 关键词：蒸发结晶
- 氧化铝纤维传热方式及反问题研究被引量：2
- 2015年
- 本文分析了典型热防护绝热材料氧化铝纤维内部的传热方式及传热反问题。氧化铝纤维内部的传热主要以固体纤维导热、纤维孔隙气体导热和辐射传热为主。本文以气-固耦合导热模型和辐射模型为依据,利用数值方法求解了氧化铝纤维内部的温度场,并拟合得出耦合气体导热,固体导热和辐射三种方式的有效热导率。本文利用遗传算法求解氧化铝纤维的稳态传热反问题,根据氧化铝纤维的温度数据,优化得到有效热导率的预测值,并与参考值进行对比,结果表明在一定进化代数内优化误差随进化代数的增加而减小。
- 褚福强吴晓敏朱毅于帆
- 关键词：氧化铝纤维传热方式遗传算法
- 一种金属基超疏水表面的制备方法
- 本发明公开了一种金属基超疏水表面的制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)将金属基表面浸入酸-盐混合液中，所述酸盐混合液由酸、金属盐和水组成；所述金属基中的金属与所述金属盐发生置换反应，所述金属基中的金属与所述酸发生刻蚀...
- 吴晓敏褚福强
- 文献传递
- 高聚合物膜蒸发器冷凝表面液滴润湿状态研究被引量：2
- 2016年
- 为了增强高聚合物膜蒸发器中换热面的导热性能,通常的做法是减小膜的厚度,而低膜厚条件下换热面上冷凝液滴的润湿状态通常只由表面一级结构(槽状)决定。本文在研究已有润湿状态区间的前提下,通过分析Cassie-Baxter方程和Wenzel方程在描述槽状聚合物表面液滴润湿状态时存在的问题,进一步细分了表面润湿状态区间,并分区间提出了相应的状态描述方程,为研究蒸发器换热面上液滴的冷凝形态及进行换热面设计提供了依据。
- 朱毅吴晓敏褚福强
