Analysis of interfacial effect and boundary layer for forced convection on the macroscopic hydrophilic-hydrophobic hybrid surface: A large eddy simulation

物理 边界层 对流 机械 大涡模拟 曲面(拓扑) 图层(电子) 热力学 湍流 纳米技术 几何学 材料科学 数学
作者
H. Van Cong,Minli Bai,Xuecheng Lv,Yubai Li,Yongchen Song
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (7) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0215005
摘要

Hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces are developed to solve the flow and heat transfer performance contradiction. However, hybrid surfaces often have micro- or nano-scale featured sizes and are used in phase change heat transfer because hydrophilic regions contribute to droplet nucleation, and hydrophobic regions contribute to bubble nucleation. In this study, large eddy simulation is used to investigate the forced convection on macroscopic hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces where only the surface local wettability is changed. Three hybrid surfaces with different hydrophilic-hydrophobic ratios and two homogeneous wettability surfaces are designed, and representative flow Reynolds numbers of 4000, 6000, 10 000, and 40 000 are explored to achieve different turbulent styles. The transient parameters of kinematics, vorticity, and boundary layer are analyzed to clarify the mechanism of turbulence change and eddy generation and explain the causes of variations in flow and heat transfer performances. It proves that macroscopic hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces are suitable for forced convection due to the drag reduction on hydrophobic regions, backflows at hydrophilic-hydrophobic interfaces, and eddies at hydrophobic-hydrophilic interfaces, which can enhance the internal disturbance and harmonize the flow and heat transfer performances. The mechanism has a profound significance in broadening the application of hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces and designing the arrangement of hydrophobic regions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
火星上的半梅完成签到,获得积分10
刚刚
wx发布了新的文献求助10
刚刚
yqsf789发布了新的文献求助10
1秒前
焦糖栗子怪完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Myrna发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
沉默沛岚完成签到,获得积分10
2秒前
小二郎应助liuliu采纳,获得10
2秒前
落笔染秋霜完成签到,获得积分10
2秒前
guyan完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Joseph完成签到,获得积分10
3秒前
sleepingfish应助是我呀吼采纳,获得20
3秒前
五十圆香芹完成签到,获得积分10
3秒前
李佳萌发布了新的文献求助10
3秒前
烟波钓徒发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
陈源发布了新的文献求助10
4秒前
Zoe发布了新的文献求助10
4秒前
LJD发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助薯片采纳,获得10
5秒前
合适猫咪完成签到,获得积分10
5秒前
陈无敌完成签到,获得积分10
5秒前
潇洒的芒果完成签到,获得积分10
5秒前
lm完成签到,获得积分10
6秒前
Fyt00完成签到 ,获得积分10
6秒前
songyongjian完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
是风动完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
蔓越莓完成签到 ,获得积分10
7秒前
13728891737发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
husy完成签到,获得积分10
8秒前
你睡他俩中间完成签到,获得积分10
8秒前
yy完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Oxford Learner's Pocket Word Skills 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5152258
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4347959
关于积分的说明 13538305
捐赠科研通 4190509
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2298139
邀请新用户注册赠送积分活动 1298440
关于科研通互助平台的介绍 1243282