• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2018, Vol. 54 ›› Issue (20): 24-39.doi: 10.3901/JME.2018.20.024

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高温表面液滴沸腾模式及其定向运动的研究进展

刘亚华, 孙炎俊, 郭纯方, 赵丹阳   

  1. 大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室 大连 116024
  • 收稿日期:2018-01-15 修回日期:2018-08-16 出版日期:2018-10-20 发布日期:2018-10-20
  • 通讯作者: 赵丹阳(通信作者),男,1976年出生,博士,教授,博士生导师。主要研究方向为聚合物成型理论与模具技术、仿生功能表面制造技术。E-mail:zhaody@dlut.edu
  • 作者简介:刘亚华,男,1987年出生,博士,教授,博士生导师。主要研究方向为仿生功能表面制造技术、界面传质传热。E-mail:yahualiu@dlut.edu.cn;孙炎俊,男,1993年出生,硕士研究生。主要研究方向为高温表面液滴运动调控。E-mail:hbsun1128@163.com;郭纯方,男,1990年出生,博士研究生。主要研究方向为仿生功能表面制造。E-mail:guochunfangdlut@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金创新研究群体项目(51621064)、国家自然科学基金(51605073)和辽宁省博士启动基金(201601047)资助项目。

Review on Recent Progress in Boiling Modes and Self-migration of Droplets on Heated Surfaces

LIU Yahua, SUN Yanjun, GUO Chunfang, ZHAO Danyang   

  1. Key Laboratory for Precision and Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024
  • Received:2018-01-15 Revised:2018-08-16 Online:2018-10-20 Published:2018-10-20

摘要: 液滴碰撞高温固体表面因其相变换热过程广泛应用于内燃机、灭火装置和冷却系统等。在不同的固体表面温度下,液滴表现出不同的沸腾形式。其中,Leidenfrost状态因固液接触面气流层的隔绝作用阻碍热交换,成为阻碍高温换热的关键因素。然而,Leidenfrost状态因气流层带来的自润滑性使液滴在自迁移运动方面具有广泛的应用前景,已成为目前流体定向运动方向的研究热点。针对上述研究,通过文献调研,综述液滴在高温固体表面上的主要沸腾模式、固体表面Leidenfrost温度的主要影响因素,以及关于高温液滴自迁移运动方面的最新研究成果,分析讨论研究中存在的问题,提出未来可能的研究方向。

关键词: Leidenfrost温度, 定向运动, 液滴沸腾, 自迁移

Abstract: Droplet impact on heated surfaces is widely used in various industrial processes such as internal combustion engines, fire suppression and cooling systems. Droplets performs diversely on surfaces at different temperature. Leidenfrost state, which inhibits heat transfer between solid and liquid for the arousing laminar airflow, is a key factor to impede high-temperature cooling. On the other hand, the airflow-endowed self-lubricating property in the Leidenfrost state possesses broad application prospect in droplet self-migration, which is becoming a hot research topic. The boiling modes of droplets on heated surfaces and the main effecting factors of Leidenfrost points on solid surfaces are introduced, as well as the latest research of droplet self-migration at high temperature. Furthermore, inadequacy of current studies of droplet impact on heated surfaces is discussed and its future research prospects are proposed.

Key words: directional movement, droplet boiling, leidenfrost temperature, self-migration

中图分类号: