汪　峰　 梁彩华　 张友法　 张小松

(1东南大学能源与环境学院, 南京 210096)(2东南大学材料科学与工程学院, 南京 211189)



结霜初期超疏水表面凝结液滴的自跳跃脱落及其对结霜过程的影响

汪峰1梁彩华1张友法2张小松1

(1东南大学能源与环境学院, 南京 210096)(2东南大学材料科学与工程学院, 南京 211189)

制备了具有微纳复合结构的超疏水表面,对其结霜过程进行了可视化观测,揭示了结霜初期表面凝结液滴的自跳跃行为及其对结霜过程的影响,并与普通表面的结霜过程进行了对比研究．实验结果表明,结霜初期,超疏水表面的凝结液滴频繁出现合并后自跳跃现象,根据液滴合并前的尺寸大小,可将自跳跃行为分为3类,而普通表面未观察到类似现象;液滴自跳跃临界半径随着液-固接触面积分数的降低和表面接触角的增大而减小．初始凝结液滴的自跳跃降低了超疏水表面液滴覆盖率和分布密度,同时引起表面霜层生长的不均匀性和霜晶结构的差异．与普通表面相比,超疏水表面可有效抑制结霜,延缓霜层生长速率．

超疏水表面;凝结液滴;自跳跃;结霜

结霜现象普遍存在于航空航天、制冷低温及热泵空调等领域．霜层的生长严重影响相关设备的工作效率和运行安全．例如,空气源热泵冬季结霜工况下制热运行,室外换热器表面的霜层生长增大了换热器与空气间的换热热阻,减少了空气流量,导致蒸发温度降低、机组制热量减小、制热性能系数下……