PofoliaPofolia ile paylaşıldı

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

Xiaohang Zhu, Shuai Chen, Yunhao Ma, Yanwei Hu ve diğerleri

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 ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

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 et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler

Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science