蔬-親水表面對液滴潤濕性和結冰結霜特性的影響研究.pdf

1、論文采用半導體制冷和接觸角測量兩種試驗系統(tǒng)，以不同加工方法制備得到的非周期結構、周期結構的疏、親水表面為研究對象，通過高速攝影和接觸角測量儀等設備研究了不同表面特性的疏、親水表面上液滴潤濕性、凍結變形特性和自然對流條件下的霜層生長特性。
　　首先對不同表面特性的疏、親水表面上液滴潤濕性進行了研究，考察噴涂-固化時間、周期結構（包括周期結構的尺寸、形貌和排列方式）、液滴體積、表面溫度和環(huán)境濕度等因素對不同疏、親水表面上液滴潤濕性的影

2、響。明確了不同表面結構對疏水性能的作用效果，得到了具有最佳疏水效果的表面結構和柱體形貌；定量分析了液滴體積、表面結構和試驗工況（溫濕度）對疏水性的影響規(guī)律。
　　其次，開展了恒溫、變溫條件下疏、親水表面上單個10士液滴的凍結變形特性研究。考察了表面溫度、環(huán)境濕度和表面結構對液滴凍結變形特性的影響，并對比了不同結構表面上液滴首次凍結和二次凍結變形的差異。獲取了恒溫、變溫條件下，不同疏、親水表面液滴凍結的可視化結果，并定量分析了不同工

3、況下液滴凍結過程中厚度、直徑方向的變形情況。研究表明：一級微米硅柱、黑硅和二級黑硅具有較好的減小厚度變形或延緩凍結時間特性；溫度和濕度對疏、親水表面液滴結冰影響較大；并通過對比首次凍結和二次凍結時不同疏、親水表面防覆冰性能差異，明確了二級黑硅具有最好的耐用性。
　　最后研究了自然對流條件下疏、親水表面的結霜特性。采用CCD相機獲取不同時刻表面霜層生長可視化結果。通過分析不同結構的疏、親水表面上霜層厚度隨時間和溫度的變化情況，驗證了