La conception de surfaces à structures micro-nanoscopiques pour contrôler le comportement des gouttes est une méthode efficace pour renforcer le transfert de chaleur par condensation. Les recherches existantes se concentrent principalement sur l'innovation des microstructures ou nanostructures pour contrôler le rebond des gouttes, tandis que l'impact de l'adaptation entre les deux structures sur le transfert de chaleur par condensation est peu abordé. Dans cet article, en ajustant les paramètres du procédé de préparation, trois surfaces superhydrophobes à base de nano-feuilles CuO et micro-canaux ont été obtenues : même microstructure avec différentes nanostructures, et même nanostructure avec différentes microstructures. En comparant la dynamique des gouttes sur deux surfaces, le mécanisme de renforcement du transfert de chaleur par condensation a été exploré. Les résultats montrent que l'augmentation des paramètres de la microstructure favorise la fusion et le rebond des gouttes, réduisant efficacement la taille des gouttes épinglées ; la diminution des paramètres de la nanostructure augmente les sites de nucléation et réduit la taille critique des gouttes à l'état Cassie. La régulation synergique des micro-nanostructures permet d’augmenter la première pression de Laplace FΔp1 et la seconde pression de Laplace FΔp2, obtenant un diamètre critique de rebond plus petit et une fréquence de rebond plus élevée, améliorant le coefficient de transfert de chaleur par condensation de 12 % à 41 % entre 1 et 16 K de surgreffing. Cette méthode de régulation synergique des micro-nanostructures offre une nouvelle perspective pour renforcer le transfert thermique sur les surfaces de condensation.
关键词
condensation goutte à goutte; rebond de gouttes; synergie micro-nanostructure; renforcement transfert thermique