مواد و ساخت پیشرفته

یک کار مطالعاتی اخیر، به هدف بررسی تغییرات در توزیع دمای بین سطحی و توزیع شار حرارتی بین سطحی در طول تبخیر یک قطره ساکن صورت گرفته است. برای این منظور، دو نوع تکنیک اندازه گیری غیر تهاجمی شامل، رنگ حساس به دما (TSP) و تصویر برداری مادون قرمز همزمان انجام شده است. در این مطالعه، در ابتدا از TSP به کمک توسعه یک مدل گذرای غیر پایدار تک بعدی برای به دست آوردن توزیع شار حرارتی استفاده شد. سپس یک دوربین مادون قرمز برای مشاهده از بالای الگوهای حرارتی در طول تبخیر قطره استفاده شد. همچنین در طول آزمایشات از سه مایع پنتان، HFE-7100 و هگزان استفاده شد.

نشان داده شد نمایه خط تماس گرفته شده توسط TSP با آنچه توسط دوربین مادون قرمز گرفته شده مطابقت دارد. در طول تبخیر قطره سه مرحله پیشرفت وجود دارد: حرارت دیدن اولیه قطره، تبخیر همرفتی سلول و تبخیر لایه نازک. در این آزمایشات، تصاویر مادون قرمز، سلولهای همرفتی در مرحله دوم را نشان داد. همچنین یک شیب دمای آشکار در سطح تماس نیز در تصاویر گرفته شده توسط TSP دیده شود.

علاوه بر این نشان داده شد شار گرما در خط تماس بیشتر از مرکز است. و اتلاف گرما در اثر تبخیر قطرات می تواند با ادغام مضاعف داده های شار حرارتی سطحی با منطقه تماس و زمان تبخیر حاصل شود، که این نشان دهنده صحت روش های تجربی و محاسبه شده است.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0894177721000856