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硅橡胶表面湿空气滴状冷凝数值模拟与试验验证
2025年
运行在沿海或山区的硅橡胶复合绝缘子常年处于高湿度、大温差的恶劣环境中,由凝露诱发的沿面放电问题给复合绝缘子的运行可靠性带来了极大挑战。为深入研究硅橡胶表面凝露产生与发展机理,该文首先在现有滴状冷凝模型的基础上,构建出考虑不凝气体作用的湿空气滴状冷凝全周期数值仿真模型,并采用相邻液滴逻辑搜索算法提高该模型的运行效率;然后通过硅橡胶湿空气冷凝试验验证模型的有效性;最后探讨环境温湿度、冷凝基底物化性质等因素对冷凝发展的影响规律。得到以下结论:冷凝前期液滴主要通过直接冷凝生长,后期则以聚结生长为主导,冷凝后期聚结生长对最大液滴半径的贡献占比已超过70%;冷凝生长速率与相对湿度、温差呈正相关关系,而与材料厚度、静态接触角呈现负相关关系。该研究有助于揭示湿空气滴状冷凝机理,可以为绝缘材料抗凝露性能提升和电气设备预防凝露提供相应的理论基础和技术支持。
舒胜文占兆璇黄雯桦张丽娜卞志文林一泓
关键词:硅橡胶滴状冷凝
一种强化滴状冷凝的多孔油灌注金属表面及其制备方法
本发明提供了一种强化滴状冷凝的多孔油灌注金属表面及其制备方法,制备方法包括以下步骤:(1)在金属表面加工形成盲孔阵列,得到多孔表面;(2)对多孔表面进行打磨,得到打磨表面;(3)在打磨表面上刻蚀出纳米结构,得到亲水表面;...
刘聪严正吴飞翔李雪伍
滴状冷凝的液滴分布特性
2024年
作为一种高效的传热形式,蒸汽冷凝有效应用于石油化工、火电核电、海水淡化及热能管理等工业领域,具有广泛的应用背景,其中研究液滴分布特性是分析液滴演变及传热过程的关键。基于成核、生长、脱落等液滴行为演变构建了滴状冷凝全过程演变及传热数学模型,总结演变进程中最大液滴的位置分布规律和不同尺寸液滴的数量分布规律,展示了竖直及弯曲疏水壁面上的液滴分布特性,为冷凝强化换热提供相应的理论依据。
赵亮张梦妍果正龙郭亚丽龚路远沈胜强
关键词:滴状冷凝传热数值模拟
疏水水平管滴状冷凝研究:液滴脱落分区特征
2024年
在电力系统中,滴状冷凝能够有效提升凝汽器传热性能,其中液滴动态行为与其传热过程息息相关,明确液滴动态行为对凝汽器的设计具有指导意义。本文利用PFA疏水涂层改性紫铜圆管,在空气中的接触角为142.6°能实现稳定的滴状冷凝。与竖壁冷凝中液滴脱落过程不同,水平管上液滴受到的重力分量与水平管周向角有关,造成液滴延水平管周向的脱落尺寸的差异,以此为基础将水平管表面进行分区,并提出“局部冲刷”和“完整冲刷”两种液滴冲刷模式;脱离液滴的位置和时序性差异形成下部较高的表面更新率,在液滴尺寸r<400μm的范围内,下部分的液滴数密度高于上部分;局部冲刷可限制下部分区域液滴尺寸,降低液滴覆盖面积。
刘渊博李世成李启迅张帅帅兰忠温荣福马学虎
关键词:滴状冷凝水平管低压蒸汽
PDMS表面滴状冷凝及液滴融合产泡行为可视化实验研究
滴状冷凝传热性能优于膜状冷凝,已研究近一个世纪,但未工业化应用于紧凑、高效冷凝器。为实现滴状冷凝,传统表面需通过高分子修饰、微纳结构制备获得疏水性,表面耐久性差是阻碍其应用的关键因素。本文另辟蹊径,研究本征疏水的高分子弹...
陈宏博
关键词:滴状冷凝气泡膨胀标度律
蒸汽滴状冷凝演变和液滴生长方式的研究被引量:1
2023年
蒸汽的滴状冷凝进程中,液滴生长包括冷凝生长与合并生长。液滴生长作为影响滴状冷凝演变的关键行为,其研究有助于深入理解滴状冷凝演变机制和换热机理。本文基于滴状冷凝全过程的数值模拟,针对不同凝结核密度下的滴状冷凝演变和液滴生长方式开展研究。模拟中采用Cassie模型对液滴的冷凝生长进行描述,耦合邻近搜索算法和守恒定律对液滴的合并生长过程进行模拟。经实验结果和理论模型验证,本文模拟方法具有较高的可靠性。结果表明:最大液滴尺寸主要来源于合并生长,其增速是衡量滴状冷凝演变速度的表征;随着凝结核密度的升高,演变速度呈线性提高,换热能力先增后减;高合并频率的表面能有效提高合并生长对最大液滴尺寸的贡献比例。
郭亚丽王润刘瑞龚路远沈胜强
关键词:滴状冷凝
超疏水表面滴状冷凝特性实验和数值模拟研究
冷凝作为一种较为高效的相变传热方式,现已被广泛应用于火力发电厂、海水淡化和电子设备热管理等工业生产领域。冷凝过程高度依赖于材料表面的性能,与亲水表面的膜状冷凝相比,发生在疏水表面的滴状冷凝可以大幅度提高冷凝传热系数,强化...
杨尧辉
关键词:滴状冷凝超疏水表面格子BOLTZMANN方法强化传热
湿空气环境中滴状冷凝多场耦合特性及强化传热的数值研究
滴状冷凝是目前人类已知效率最高的传热方式,因其在工业生产中的巨大潜力,一直受到业界的广泛关注。受制于动量方程的非线性特性及滴状冷凝过程的复杂性,过去的研究常考虑液滴在较为理想的静止纯蒸气中发生冷凝。然而在实际的工业生产中...
吴子仪
关键词:滴状冷凝不凝性气体
沟槽表面滴状冷凝传热特性研究
冷凝是自然界中最普遍的气液相变现象之一,广泛存在于化工、换热、集水、海水淡化等重要工业应用中,强化冷凝传热有利于提高能源利用效率,具有重要研究意义。相比膜状冷凝,滴状冷凝具有更高的传热性能,得到学者的广泛关注。已有研究表...
徐泽
关键词:滴状冷凝传热强化
一种强化滴状冷凝的三维图案化表面
本发明提供一种强化滴状冷凝的三维图案化表面,包括超疏水基底和上凸状超亲水三维图案,上凸状超亲水三维图案包括若干个上凸状超亲水三维结构和液滴汇集区,上凸状超亲水三维结构独立形成阵列分布或若干上凸状超亲水三维结构端部相连形成...
杨晓龙唐煜朱荻

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马学虎
作品数:395被引量:920H指数:15
供职机构:大连理工大学
研究主题:滴状冷凝 强化传热 脉动热管 液滴 不凝气
兰忠
作品数:194被引量:512H指数:12
供职机构:大连理工大学
研究主题:滴状冷凝 强化传热 不凝气 液滴 脉动热管
林纪方
作品数:44被引量:115H指数:9
供职机构:大连理工大学化工学院(石油化工学院)化学工程研究所
研究主题:滴状冷凝 传热 冷凝传热 冷凝 滴状冷凝传热
徐敦颀
作品数:28被引量:132H指数:11
供职机构:大连理工大学化工学院(石油化工学院)化学工程研究所
研究主题:滴状冷凝 传热 冷凝传热 超薄 PTFE
齐宝金
作品数:59被引量:65H指数:5
供职机构:西安交通大学
研究主题:滴状冷凝 冷凝传热 池沸腾 微重力 钛