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舞动的液滴:界面现象与过程调控 被引量：26
1
作者 马学虎 兰忠 +4 位作者 王凯 陈彦松 程雅琦 杜宾港 叶轩 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期9-43,共35页
液滴动态行为的调控在包括微化工、相变传热、喷雾冷却、农药喷洒、微流控芯片等领域都具有广泛的应用。液滴润湿过程包含着复杂的固液界面现象,借助界面效应对液滴动态行为进行调控是液滴调控领域的热点方向。将围绕多尺度润湿、界面... 液滴动态行为的调控在包括微化工、相变传热、喷雾冷却、农药喷洒、微流控芯片等领域都具有广泛的应用。液滴润湿过程包含着复杂的固液界面现象,借助界面效应对液滴动态行为进行调控是液滴调控领域的热点方向。将围绕多尺度润湿、界面结构驱动的液滴动态行为等过程中的若干科学问题进行综述。首先介绍了多尺度表面润湿基本理论,讨论了核化过程、液滴多尺度润湿、液滴弹跳和液滴多向迁移过程及液滴撞击固体表面过程中的固液界面作用机理,并展现了液滴动态调控在相变传热、喷墨打印、农药喷洒和微流控等工业过程的调控作用、应用以及主要发展趋势和方向。 展开更多
关键词 多尺度 两相流 相变 表面 传递过程
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实现水蒸汽滴状冷凝的表面材料研究 被引量：9
2
作者 马学虎 徐敦颀 林纪方 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第6期662-666,共5页
分别采用离子注入、等离子体聚合和动态离子束混合注入技术在黄铜管外表面制备了具有低表面能的非晶态离子注氮合金、聚六氟丙烯和聚四氟乙烯表面，实现了水蒸汽在常压下的滴状冷凝。实验结果表明，各种表面均能提高冷凝传热系数约２０... 分别采用离子注入、等离子体聚合和动态离子束混合注入技术在黄铜管外表面制备了具有低表面能的非晶态离子注氮合金、聚六氟丙烯和聚四氟乙烯表面，实现了水蒸汽在常压下的滴状冷凝。实验结果表明，各种表面均能提高冷凝传热系数约２０倍，由于不同技术制备的表面形成滴状冷凝的机制不同，各具有不同的特性。分析讨论了各种技术制备低表面能表面的特点及其应用前景。 展开更多
关键词 滴状冷凝 离子注入 等离子体聚合 水蒸汽
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超薄聚合物表面上滴状冷凝的传热研究 被引量：6
3
作者 马学虎 李洪安 +1 位作者 徐敦颀 龙振湖 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 1993年第4期309-316,共8页
本文采用等离子体聚合和离子束动态混合注入技术在不同的基材(黄铜、紫铜、不锈钢和碳钢)上制备了聚六氟丙烯和聚四氟乙烯的超薄膜,并进行了垂直管外的水蒸汽的滴状冷凝实验。实验发现,对于不同的基材,表面制备的工艺参数对冷凝传热性... 本文采用等离子体聚合和离子束动态混合注入技术在不同的基材(黄铜、紫铜、不锈钢和碳钢)上制备了聚六氟丙烯和聚四氟乙烯的超薄膜,并进行了垂直管外的水蒸汽的滴状冷凝实验。实验发现,对于不同的基材,表面制备的工艺参数对冷凝传热性能及维持滴状冷凝的寿命具有显著的影响。表面性能的测试和估算为预测给定蒸汽在某表面是否成滴提供了依据。 展开更多
关键词 超薄聚合物 表面 滴状冷凝 传热
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滴状冷凝机制的研究 被引量：10
4
作者 宋永吉 徐敦颀 +1 位作者 林纪方 钱士雄 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 1990年第3期240-247,共8页
本文从吸附的观点出发给出了滴状冷凝过程中液滴的生成机制。滴状冷凝过程中,液滴之间的金属表面上始终存在着一层极薄的冷凝液膜,该薄液膜是冷凝传热的主要通道。在薄液膜上存在着若干成核的中心成为排液的主要方式,采用计算机辅助薄... 本文从吸附的观点出发给出了滴状冷凝过程中液滴的生成机制。滴状冷凝过程中,液滴之间的金属表面上始终存在着一层极薄的冷凝液膜,该薄液膜是冷凝传热的主要通道。在薄液膜上存在着若干成核的中心成为排液的主要方式,采用计算机辅助薄膜厚度测定数字系统,利用反射光谱法对液滴与液膜的共存现象进行了实验验证。 展开更多
关键词 吸附 滴状冷凝机制
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蒸汽凝结水流程优化实例与能效分析
5
作者 陈建和 《石油石化绿色低碳》 2025年第5期60-64,共5页
某石化公司针对蒸汽凝结水回收率低、能源浪费等问题,开展了为期3年的流程优化与能效提升研究。通过实施集中疏水、冷热分输、就近消纳、中间再热及分类使用等优化措施,有效提升了凝结水回收利用效率。结果表明,优化后蒸汽凝结水回收量... 某石化公司针对蒸汽凝结水回收率低、能源浪费等问题,开展了为期3年的流程优化与能效提升研究。通过实施集中疏水、冷热分输、就近消纳、中间再热及分类使用等优化措施,有效提升了凝结水回收利用效率。结果表明,优化后蒸汽凝结水回收量增加26万t/a,回收率提升16个百分点,降低汽耗10万t/a、电耗131.4万kW·h/a及新鲜水耗39.4万t/a。该措施在实现显著节能节水效果的同时,减少了污水排放,年经济效益达1860万元以上,为石化企业能源高效利用与可持续发展提供了可借鉴的优化方案。 展开更多
关键词 蒸汽凝结水 流程优化 集中疏水 冷热分输 中间再热 分类使用 余热利用 能效分析
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竖直管内不互溶物系蒸汽冷凝液泛汽速的研究 被引量：2
6
作者 王建国 陈嘉宾 +2 位作者 马学虎 任连伟 李淞平 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期205-211,共7页
进行了不互溶物系蒸汽在竖直管内降膜冷凝的实验研究，测得了蒸汽冷凝的上升极限汽速。建立了不互溶物系蒸汽冷凝上升极限汽速的数学模型。本文模型计算值和Wallis关系式计算值以及本文的实验结果的比较表明，本文模型具有很好的预测能力。
关键词 不互溶物系 液泛汽速 垂直管 蒸汽冷凝 极限汔
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非共沸混合物在强化管管束外冷凝的实验研究 被引量：3
7
作者 耿建军 王世平 +1 位作者 张正国 林培森 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第9期125-130,共6页
对非共沸混合物Ｒ１１／Ｒ１１３在花瓣型翅片管管束外的全冷凝过程进行了实验研究，结果证实花瓣型翅片管能较好地强化非共沸混合物Ｒ１１／Ｒ１１３的冷凝以及管束效应很小。还讨论了平均冷凝传热系数与摩尔分数的关系。
关键词 非共沸混合物 花瓣型翅片管管束 全冷凝 管束效应
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蒸汽冷凝液利用于纯水制备的优势分析
8
作者 王佳斌 《天津化工》 2025年第6期96-99,共4页
本文结合蒸汽冷凝液的水质特性和离子交换法纯水制备系统的工艺需求,探讨蒸汽冷凝液的应用优势,在水质比对分析、节能降耗、降低运行成本、减少废水排放、热能再利用等多个方面,讨论蒸汽冷凝液的回收与利用价值。提出了蒸汽冷凝液回用... 本文结合蒸汽冷凝液的水质特性和离子交换法纯水制备系统的工艺需求,探讨蒸汽冷凝液的应用优势,在水质比对分析、节能降耗、降低运行成本、减少废水排放、热能再利用等多个方面,讨论蒸汽冷凝液的回收与利用价值。提出了蒸汽冷凝液回用过程中的注意事项以及解决措施,并通过实际案例分析验证其可行性,阐述了蒸汽冷凝液在纯水制备领域的独特价值与优势。 展开更多
关键词 蒸汽冷凝液 离子交换法 纯水制备 优势分析
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螺旋槽管外含高浓度不凝组分蒸汽冷凝传热研究 被引量：5
9
作者 高学农 叶国兴 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期27-30,共4页
分析了含高浓度不凝组分蒸汽在立式螺旋槽管表面强制对流冷凝的传热机理。在不凝性组分体积百分浓度超过９０％时，螺旋槽管的强化传热效果不明显，而含量为４４％～９０％时，螺旋槽管总换热系数比光滑管提高２０％～３５％。
关键词 螺旋槽管 双膜理论 膜状凝结 蒸汽冷凝 传热
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滴状冷凝工业应用研究进展 被引量：9
10
作者 赵起 林纪方 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期17-20,共4页
本文从表面科学的角度,把到目前为止获得滴状冷凝的各种方法进行归类,指出了各种方法的特点及存在的问题,并在此基础上提出了实现水蒸汽和有机蒸气滴状冷凝的新途径。从中可以了解目前滴状冷凝工业应用课题研究现状及发展动向。
关键词 传热 滴状冷凝 蒸气
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板带退火生产过程中的露点问题探讨 被引量：2
11
作者 潘利波 胡吟萍 魏星 《武汉工程职业技术学院学报》 2012年第2期11-13,共3页
对退火过程中露点的影响因素及其对生产与设备造成的影响进行了阐述:退火过程中的露点的影响因素主要有带钢表面总的油含量、加热速度和H2吹扫速度,以及钢带所带的乳化液的多少;露点温度的高低对钢的氧化、炉辊的结瘤甚至汽车板产品后... 对退火过程中露点的影响因素及其对生产与设备造成的影响进行了阐述:退火过程中的露点的影响因素主要有带钢表面总的油含量、加热速度和H2吹扫速度,以及钢带所带的乳化液的多少;露点温度的高低对钢的氧化、炉辊的结瘤甚至汽车板产品后续的脱脂性能都有影响。 展开更多
关键词 退火 露点 氧化 结瘤
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微米级余弦槽表面疏水性及冷凝传热实验研究 被引量：1
12
作者 齐宝金 李翔 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期32-37,共6页
为了研究余弦微槽结构的疏水性和冷凝传热性能,首先制备了不同槽峰高度和槽距的微米级余弦槽结构表面,实验研究了不同结构微槽表面的静态接触角及其对滴状冷凝传热性能的影响,并对冷凝传热过程中液滴在微槽表面合并、脱落过程进行实验... 为了研究余弦微槽结构的疏水性和冷凝传热性能,首先制备了不同槽峰高度和槽距的微米级余弦槽结构表面,实验研究了不同结构微槽表面的静态接触角及其对滴状冷凝传热性能的影响,并对冷凝传热过程中液滴在微槽表面合并、脱落过程进行实验研究和热力学分析。结果表明,液滴在微槽表面的疏水性和传热性能都呈现明显的各向异性,横向静态接触角θ⊥明显高于纵向接触角θ∥。同时,冷凝传热过程中竖直纵槽阻碍液滴的横向合并,但其对液滴脱落过程起到极大促进作用,传热性能较光滑表面提高30%~50%,且峰距比越大液滴的脱落半径越小、脱落频率越高,表面传热效率也越高。水平横槽则相反,虽然增大峰距比促进了液滴合并,但却对其脱落过程产生不利影响,导致整体传热性能较纵向槽表面大幅下降,与光滑表面接近。引入表面润湿率对微槽表面的液滴脱落半径进行热力学计算,计算值与实验结果吻合较好,误差在20%以内。 展开更多
关键词 滴状冷凝 微槽 传热强化 疏水性
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超薄聚六氟丙烯表面滴状冷凝的传热 被引量：3
13
作者 杜长海 李长海 马学虎 《吉林工学院学报（自然科学版）》 1999年第1期29-32,共4页
采用等离子体聚合技术制备了铜基聚六氟丙烯薄膜，并实现了水蒸汽的滴状冷凝。冷凝传热系数是相应膜状冷凝传热系数的１３～２６倍，冷凝寿命为８００ｈ。等离子体聚合工艺条件、基底金属发生腐蚀、聚合薄膜老化是影响滴状冷凝传热及寿... 采用等离子体聚合技术制备了铜基聚六氟丙烯薄膜，并实现了水蒸汽的滴状冷凝。冷凝传热系数是相应膜状冷凝传热系数的１３～２６倍，冷凝寿命为８００ｈ。等离子体聚合工艺条件、基底金属发生腐蚀、聚合薄膜老化是影响滴状冷凝传热及寿命的主要因素。 展开更多
关键词 滴状冷凝 传热 超薄聚六氟丙烯 聚六氟丙烯 薄膜
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蒸汽冷凝水热量回收喷射系统的研究
14
作者 郭金基 叶谋平 +4 位作者 邢浩旭 肖蔡英 张康治 王国基 陈敏健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1995年第3期76-80,F003,共6页
本文阐述蒸汽冷凝水热量回收的系统框图，建立冷凝器汽——液相转换的热平衡方程、状态方程、不凝气体及喷射蒸汽质量流量的计算公式，研究喷射器在冷凝装置和冷凝水回收泵之间所起的耦合作用，建立喷射器的流体连续性方程、热平衡方程... 本文阐述蒸汽冷凝水热量回收的系统框图，建立冷凝器汽——液相转换的热平衡方程、状态方程、不凝气体及喷射蒸汽质量流量的计算公式，研究喷射器在冷凝装置和冷凝水回收泵之间所起的耦合作用，建立喷射器的流体连续性方程、热平衡方程和效率计算的公式，指出克服冷凝后过热水再转变为汽相的技术关键。文中还导出流体在循环回路及经过泵加压后的能量方程，最后给出应用实例的示意图并讨论应解决的技术性问题。 展开更多
关键词 蒸汽 冷凝水 热量回收 喷射系统 冷凝器
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水蒸汽在蛇管内分层流膜状冷凝
15
作者 李平 修国华 林载祁 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期236-241,共6页
对水蒸汽在蛇管内分层流膜状冷凝传热进行了理论分析和实验研究。根据数学模型研究了蛇管的倾斜角、曲率半径等因素对膜状冷凝传热系数的影响；由实验测定了蛇管内水蒸汽膜状冷凝传热系数，并与理论值进行了对比，两者吻合较好。
关键词 水蒸汽 蛇管 分层流 膜状冷凝 冷凝 传热系数
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水蒸气在垂直钛板表面的冷凝传热特性
16
作者 张莉 齐宝金 +1 位作者 徐宏 朱登亮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1409-1412,共4页
对水蒸气在垂直钛板表面的冷凝传热特性进行了可视化实验研究。实验结果表明,蒸汽在钛表面为液滴和沟流状液膜共存的混合冷凝形式。随着表面过冷度的增大,滴状区所占的面积比η逐渐减小,且液滴的脱落直径逐渐增大,导致表面的冷凝传热系... 对水蒸气在垂直钛板表面的冷凝传热特性进行了可视化实验研究。实验结果表明,蒸汽在钛表面为液滴和沟流状液膜共存的混合冷凝形式。随着表面过冷度的增大,滴状区所占的面积比η逐渐减小,且液滴的脱落直径逐渐增大,导致表面的冷凝传热系数随之下降。η值大于50%时,冷凝传热系数随滴状区所占面积比的减小而陡降,滴状区面积小于膜状区后,η值对冷凝表面传热性能的影响较小。 展开更多
关键词 日钛 滴状冷凝 冷凝形貌
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对中真空条件下铝蒸气相变形核及冷凝的研究 被引量：13
17
作者 朱富龙 袁海滨 +3 位作者 杨斌 郁青春 徐宝强 戴永年 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期163-168,共6页
在中真空条件（18~50 Pa）下,从原子碰撞与碰撞凝聚的角度分析系统温度、铝分压及冷凝区温度梯度对铝蒸气相变形核及冷凝的影响。采用真空蒸发冷凝法（不充入惰性气体）制备出铝珠及铝粉,并利用扫描电镜与能谱进行表征。结果表明：在中... 在中真空条件（18~50 Pa）下,从原子碰撞与碰撞凝聚的角度分析系统温度、铝分压及冷凝区温度梯度对铝蒸气相变形核及冷凝的影响。采用真空蒸发冷凝法（不充入惰性气体）制备出铝珠及铝粉,并利用扫描电镜与能谱进行表征。结果表明：在中真空条件（18~50 Pa）下,蒸气过饱和度增大,利于液相形核,这与温度对单位时间铝原子碰撞次数的影响一致,但当系统温度降到液气转变最低温度后,铝蒸气将冷凝成固态。中真空下,其影响蒸气冷凝方式的重要因素之一是系统中冷凝区的温度梯度。通过真空蒸发冷凝法,在冷凝区温度梯度约1.4 K/mm时制得金属铝珠,温度梯度约19.5 K/mm时制得金属铝粉。 展开更多
关键词 成核 铝蒸气 冷凝 中真空
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表面分割方式对滴膜共存冷凝传热特性的实验研究 被引量：6
18
作者 马学虎 汪琳 +2 位作者 陈嘉宾 朱晓波 安家明 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期31-36,共6页
实验研究了滴膜面积比为1:1且滴状区域采用较厚的有机涂层时,垂直管外滴膜共存表面的滴膜区域分割方式对冷凝传热特性的影响。结果表明,在表面分割方式一定时,滴膜共存表面的冷凝传热性能随着表面分割数的增加而增加, 但总仍是介于全部... 实验研究了滴膜面积比为1:1且滴状区域采用较厚的有机涂层时,垂直管外滴膜共存表面的滴膜区域分割方式对冷凝传热特性的影响。结果表明,在表面分割方式一定时,滴膜共存表面的冷凝传热性能随着表面分割数的增加而增加, 但总仍是介于全部表面为滴状冷凝和全表面为膜状冷凝型态之间的传热特性。分析表面分割数分别为2和4的滴膜共存表面的传热结果,发现凝液环的缓冲作用对于滴膜共存表面的冷凝强化传热具有重要作用。滴膜共存表面上滴状冷凝区面积对其下游膜状冷凝传热的影响不仅与滴膜区域的面积比有关,而且实验操作条件也有一定的控制作用,且两者之间存在最佳匹配值,即此时的强化传热效果最好。 展开更多
关键词 表面分割方式 滴膜共存冷凝 传热特性 实验研究 滴膜区域 面积比
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冷凝液运动行为强化含有不凝气的蒸汽冷凝过程研究 被引量：8
19
作者 周兴东 马学虎 +1 位作者 兰忠 宋天一 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期740-746,共7页
基于场协同机制,对强化含有不凝气体的蒸汽冷凝过程的速度场与浓度梯度场协同作用进行了理论分析,提出利用冷凝液动态行为所产生的气液界面效应来强化混合蒸汽冷凝传热特性新思路。为进一步验证界面效应对气相传质扩散过程的影响,在不... 基于场协同机制,对强化含有不凝气体的蒸汽冷凝过程的速度场与浓度梯度场协同作用进行了理论分析,提出利用冷凝液动态行为所产生的气液界面效应来强化混合蒸汽冷凝传热特性新思路。为进一步验证界面效应对气相传质扩散过程的影响,在不凝气摩尔含量为10%以内的混合蒸汽层流流动条件下,对冷凝液沿冷凝表面流动的常规膜状冷凝和冷凝液以液滴滴落方式定向脱离表面的两种排液方式下的膜状冷凝、冷凝液脉动的锯齿形滴膜共存冷凝和完全滴状冷凝四种模式下的冷凝传热特性进行了对比实验,比较分析了冷凝液运动行为影响传热特性的实质。实验结果表明,在不需要增加能耗的情况下,利用重力作用下冷凝液的运动行为产生的剪切作用和附加速度场,对气相边界层内的扩散传质过程能够产生协同作用,可以达到传热传质的无源强化效果。 展开更多
关键词 液滴运动 场协同 不凝气 气液界面效应 强化传热
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引入接触角的滴状冷凝分形传热功当量模型 被引量：6
20
作者 齐宝金 张莉 +3 位作者 徐宏 孙岩 阮艺平 朱登亮 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期751-758,共8页
以Rose模型为基础,引入接触角因素建立单个液滴传热模型,基于液滴在冷凝表面的分形分布特性,考虑接触角对分形维数的影响建立液滴分布函数,进而建立不同接触角表面通用传热模型。采用不同液滴分布模型分别计算求得通过冷凝生长的液滴的... 以Rose模型为基础,引入接触角因素建立单个液滴传热模型,基于液滴在冷凝表面的分形分布特性,考虑接触角对分形维数的影响建立液滴分布函数,进而建立不同接触角表面通用传热模型。采用不同液滴分布模型分别计算求得通过冷凝生长的液滴的分布函数f(r)以及通过合并生长的液滴的分布函数F(r),并将总冷凝传热表示为上述两种方式生长液滴传热之和。模型计算结果表明,随着静态接触角增大,分形维数逐渐减小,液滴生长周期缩短,脱落直径变小,传热性能提高。模型可计算获得较大接触角范围内冷凝液滴的分布函数和传热量,且模型计算值与文献数据及实验测量值吻合较好。适当选取接触角范围,可将大部分文献数据包含在模型内,较为合理地解释了不同文献数据存在差异的原因。 展开更多
关键词 滴状冷凝 分形 接触角 传热模型
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