Investigation into Limiting Mechanisms of Localized Liquid-Solid Contact on Superheated Surface by Visualization Measurement and Numerical Analysis

通过可视化测量和数值分析研究过热表面局部液固接触的限制机制

• 批准号: 20560184
• 负责人: NAGAI Niro
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560184/
• 关键词: 沸騰; 固液接触; 可視化; 数値計算; モデル化; 三相界線; 熱工学; 沸騰冷却; 数値解析

When a liquid droplet impacts on a superheated surface, a localized liquid-solid contact appears on the surface, which is to be expanded, limited and extinguished. This research aims to reveal the mechanisms of this phenomenon. Firstly, liquid-solid contact situations were visualized from below the surface and recorded into high speed video camera. Liquid-solid contact diameter and number density of nucleation sites were measured by image processing. T hen, based on these visualization measurements results, the numerical simulation program was made to calculate transient heat transfer process during intermittent localized liquid-solid contact occurs on a superheated surface. This program can calculate temperature distribution and its temporal change of the superheated plate. Through visualization experiments and numerical simulations, the process during which a localized liquid-solid contact is limited on a superheated surface was physically grasped.

当液滴撞击过热表面时，在表面上出现局部的液-固接触，该接触将被扩展、限制和熄灭。本研究旨在揭示这一现象的机制。首先，从表面下观察液-固接触情况并记录到高速摄像机中。采用图像处理技术测量了液固接触直径和形核点数密度。然后，基于这些可视化测量结果，编制了数值模拟程序，对过热表面上发生间歇局部液固接触时的瞬态传热过程进行了计算。该程序可以计算过热板的温度分布及其随时间的变化。通过可视化实验和数值模拟，从物理上把握了过热表面上局部液固接触受限的过程。

项目成果

エマルジョン水滴蒸発時の固液接触と油成分付着状況

乳液水滴蒸发过程中的固液接触与油组分粘附

• 发表时间: 2009
• 作者: 姫野修廣;深見清貴;山本祐二朗;山本和弘;永井二郎
• 通讯作者: 永井二郎

過熱面上に液滴衝突時の固液接触状況の観察

当液滴碰撞加热表面时固液接触的观察

• 发表时间: 2009
• 作者: 永井二郎;山田哲也;奥野敬太
• 通讯作者: 奥野敬太

過熱面上に液滴衝突時の固液接触状況の観察と諸量の計測

液滴碰撞加热表面时固液接触情况的观察和各种量的测量

• 发表时间: 2010
• 作者: K. Yamamoto;M. Nakamura;永井二郎
• 通讯作者: 永井二郎

沸騰冷却時の固液接触限定抑制機構と濡れ性に関する検討

沸腾冷却过程中固液接触限制抑制机理及润湿性研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 姫野修廣;山本祐二朗;寺谷茂;永井二郎
• 通讯作者: 永井二郎

高温面上の濡れ性と接触角に関する検討

高温表面润湿性和接触角研究

• 发表时间: 2008
• 作者: Wei WEI;Sheng WANG;Kangbin LEI;Kiwamu KASE;永井二郎
• 通讯作者: 永井二郎