Molecular simulation of steady-state evaporation and condensation of water in air
Molecular simulation of steady-state evaporation and condensation of water in air
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空气中水稳态蒸发和冷凝的分子模拟
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.122285
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发表时间：
2022
影响因子：
5.2
通讯作者：
Liang, Zhi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bird, Eric;Gutierrez Plascencia, Jesus;Keblinski, Pawel;Liang, Zhi
最近的实验和分子动力学（MD）模拟表明，Schrage方程预测水的蒸发和冷凝速率在不存在不可凝气体的情况下具有良好的精度。然而，目前尚不清楚施拉格方程是否仍然是准确的，甚至有效的量化水的蒸发和冷凝率在空气中。在这项工作中，我们进行了MD模拟研究在一个平面的水-空气界面的水的稳态蒸发和冷凝。模拟结果表明，在有空气存在的情况下，水的蒸发和凝结通量仍然与Schrage方程的预测值吻合较好。从施拉格方程和斯特凡质量扩散定律出发，导出了平面热管有效导热系数的解析表达式。我们的MD模拟结果和最近的实验数据证实了有效导热系数对热管长度和不凝气体密度的依赖性的分析预测。
It was shown in recent experiments and molecular dynamics (MD) simulations that Schrage equation predicts evaporation and condensation rates of water in the absence of a non-condensable gas with good accuracy. However, it is not clear whether Schrage equation is still accurate or even valid for quantifying water evaporation and condensation rates in air. In this work, we carry out MD simulations to study steady-state evaporation and condensation of water at a planar water-air interface. The simulation results show that the evaporation and condensation fluxes of water in the presence of air are still in a good agreement with the predictions from Schrage equation. From Schrage equation and Stefan's law of mass diffusion, we derive an analytical expression for the effective thermal conductivity of a planar heat pipe. The analytical prediction of the dependence of effective thermal conductivity on heat pipe length and density of non-condensable gas is corroborated by our MD simulation results and recent experimental data.
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DOI：
--
发表时间：
1996
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Kriebel;Andreas Müller;M. Mecke;Jochen Winkelmann;J. Fischer
通讯作者：
J. Fischer
影响因子：
4
作者：
Xiaoman Wang;Yang Li;J. Malen;A. McGaughey
通讯作者：
Xiaoman Wang;Yang Li;J. Malen;A. McGaughey
影响因子：
2.7
作者：
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通讯作者：
E. Bird;Eric Smith;Zhi Liang
影响因子：
--
作者：
BERENDSEN, HJC;GRIGERA, JR;STRAATSMA, TP
通讯作者：
STRAATSMA, TP
Wolf方法应用于水的液-汽界面。
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4.4
作者：
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通讯作者：
J. Alejandre