بررسی تجربی حرکت خود پیشران قطرات در پدیده لیدن فراست روی سطوح شیبدار

پدیده ی لیدن فراست که در مرحله ای از جوشش فیلمی رخ میدهد به دلیل ویژگی های منحصر بفردی که در علم انتقال حرارت دارد امروزه مورد توجه بسیاری از محققین و دانشمندان قرار گرفته است. جالب توجه ترین قسمت این پدیده، بخش سطوح دندانهای است که اگر قطراتی از سیال بر روی سطح دندانه داری در دمای لیدن فراست آن سیال ریخته شود؛ نیروی پیشرانی به قطره وارد شده و سبب حرکت خود به خودی آن، روی سطح می گردد. تغییر هندسه دندانه ها به منظور افزایش سرعت سیال مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است، اما با زاویه دادن به دو سطح نه تنها می توان منجر به افزایش سطح تماس قطره شد بلکه می توان حرکت قطره را در یک مسیر مستقیم هدایت نمود. در این مقاله با طراحی و انجام آزمایشاتی مبنی بر دادن زاویه های متفاوت به دو سطح داغ به بررسی تاثیرات آنها بر روی این پدیده پرداخته شده است. همچنین برای اولین بار هندسه ای معرفی شده که حرکت قطرات بین دو سطح موازی حاوی دندانه، منجر به بهبود سرعت حرکت قطره شده است. پس از تکرارهای فراوان و تحلیل دقیق نتیجه گیری شده است که با کاهش زاویه ی بین دو سطح داغ سرعت قطره نیز به تدریج افزایش می یابد همچنین همراه با تغییر زاویه ی بین دو سطح داغ افزایش حجم سیال نیز بررسی شده است. در قسمت دوم آزمایشات به بررسی میزان تغییرات دمای سطح داغ پس از حرکت سیالات مختلف بر روی آنها پرداخته شده است که در این قسمت نیز با افزایش دبی سیال استفاده شده در آزمایش شیب تغییرات دما افزایش پیدا کرده است.

Keywords:

لیدن فراست , انتقال حرارت , سطوح دندانه دار , سطوح شیبدار , حرکت خود پیشران