膜狀冷凝

採用分子動力學模擬方法，對氬蒸氣在鉑金屬表面發生的膜狀冷凝過程進行了研究。為保證冷凝過程在相對較長時間範圍內持續穩定進行，提出了一種改進的氣態分子補充方法.通過逐時對系統內局部温度及密度進行統計，獲得了不同時刻的參數分佈。結果顯示：在模擬時間範圍內,液膜厚度近似線性增加，壁面附近液相分子受固壁勢能作用而呈現出密度振盪的“液體層狀化”分佈；液膜內產生温度梯度，固液界面處温度跳躍現象明顯。考察了氣體温度以及壁面潤濕性變化產生的影響,結果表明:隨着氣體温度的升高，温度梯度以及温度跳躍均增大；液相密度略有下降,液體內層狀區域的密度振盪範圍略有減小，氣液界面厚度增加；質量流率以及液膜厚度增長速率也都增大，反映出更大的氣固温差加快了冷凝過程的進行，這一點與宏觀規律一致.隨着潤濕性增強；液膜厚度增長加快，液體層狀區內的密度振盪範圍增加,液膜內温度梯度增大，温度跳躍大幅減小，冷凝過程得到顯著強化。顯然，近壁面區內的熱傳導對整個冷凝過程進行的速度具有重要影響。