蒸汽滴状冷凝演变和液滴生长方式的研究

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。