Applied Thermal Engineering· 2026Q1
Buhar taşınımı ve damlacık evriminin birlikte düzenlenmesiyle süperhidrofobik Milimetre ölçekli yapılandırılmış yüzeylerde geliştirilmiş pasif donma önleme
Enhanced passive anti-frosting on superhydrophobic Millimeter-scale structured surfaces through coupled vapor-transport and droplet-evolution regulation
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Süperhidrofobik milimetre ölçekli yapılandırılmış bakır yüzeyler, donma başlangıcını 1,9 kat geciktirir ve çıplak bakıra kıyasla donmasız bölge genişliğini %34 artırır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Pasif donma önleme için süperhidrofobik milimetre ölçekli yapılandırılmış bakır yüzeyler incelenmiştir.
- Deneysel sonuçlar, donma başlangıcında 1,9 kat gecikme ve donmasız bölge genişliğinde çıplak bakıra kıyasla %34'lük bir artış göstermektedir.
- Çıkıntı geometrisinin optimize edilmesiyle yaklaşık %94'lük donmasız bölge kapsamı elde edilmiştir.
- Simülasyonlar, çıkıntıların buhar akışını yeniden dağıttığını, tepelerde yoğunlaşmayı teşvik ettiğini ve süperhidrofobikliğin damlacık köprülenmesini azalttığını göstermektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Frost formation on cold surfaces degrades heat-transfer performance and increases energy consumption in thermal systems operating under humid conditions. In this work, a passive anti-frosting strategy based on superhydrophobic copper surfaces with millimeter-scale protrusions is investigated through frosting experiments and vapor-diffusion simulations. The coupled effects of surface wettability and protrusion geometry on condensation, freezing, ice-bridge propagation, and frost-free-zone formation are systematically examined. The experimental results show that the superhydrophobic millimeter-scale surface delayed the onset of freezing by a factor of 1.9 and increased the average frost-free-zone width by 34% compared with the bare copper surface. For multi-protrusion surfaces, optimizing the protrusion height, spacing, and width further increased the frost-free-zone coverage to approximately 93.98%. The simulations reveal that millimeter-scale protrusions redistribute the local vapor flux, promoting preferential condensation and frosting on the protrusion tops while reducing vapor supply in the inter-protrusion regions. Meanwhile, superhydrophobicity decreases droplet coverage and enhances droplet discreteness, thereby weakening inter-droplet ice bridging and retarding frost propagation. In addition to frost-free-zone coverage, frost thickness, frost mass, and frost density are evaluated to provide a more comprehensive assessment of anti-frosting performance. These results clarify the coupled role of wettability-mediated droplet evolution and geometry-induced vapor transport in frost suppression, providing design guidance for passive anti-frosting surfaces.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Applied Thermal Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler
Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science