برای رانندگی در باران، ترجیح داده می شود که قطرات باران به جای پوشاندن شیشه جلو یا حتی یخ زدن آن، غلت بزنند یا از روی آن بپرند. تیمی از مهندسان دانشکده مهندسی مک‌کلوی در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس دریافتند که رسانایی حرارتی نقش بزرگ‌تری نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد در دینامیک قطرات روی سطوح صاف و ضد آب بازی می‌کند.
پاتریشیا ویسنسی، استادیار مهندسی مکانیک و علم مواد، و جونهوی لی، دانشجوی دکترا در آزمایشگاهش، پس از استفاده از روش‌های تصویربرداری پرسرعت برای مطالعه حباب به دام افتاده میکروسکوپی که هنگام برخورد قطرات آب با آب گرم و صاف تشکیل می‌شود، این کشف را انجام دادند. سطح نتایج این مطالعه در منتشر شده است علوم تجربی حرارتی و سیالات نسخه چاپی 1 ژانویه 2022
حباب - فقط چند صد میکرون اندازه - در داخل یک قطره آب از جذب هوای زیر آن تشکیل می شود که شروع به بلند شدن از سطح می کند.
ویسنزی می گوید: «ما امواج مویرگی روی قطره ایجاد می کنیم زیرا وقتی قطره با هم برخورد می کند، فشرده می شود و این یک موج ضربه ای از طریق قطره می فرستد و یک قطره دونات شکل ایجاد می کند که یک حباب هوا در وسط آن گیر کرده است.
ویسن و لی در آزمایشگاه خود، قطرات آب را روی سه سطح گرم شده آزمایش کردند: تفلون و دو ماده با شیمی سطح مشابه - PDMS، یک ماده زیست سازگار. و HTMS، یک پوشش تک لایه آبگریز بر پایه سیلان است. آنها با استفاده از تصاویر نوری و پرسرعت مادون قرمز هماهنگ شده، دریافتند که مقدار گرمای منتقل شده از سطح صاف به قطره آب با افزایش سرعت انتشار افزایش می یابد. آنها همچنین دریافتند که با افزایش دمای سطح، اندازه و شکل حباب تغییر می کند. جالب توجه است که در طول جمع آوری قطرات، انتقال حرارت کل به ترتیب در دمای 50 درجه سانتیگراد و 65 درجه سانتیگراد به ترتیب 5.6٪ و 7.1٪ کاهش یافت، زیرا حباب سطح کل سطح مایع- جامد را کاهش می دهد. به طور کلی، کل این فرآیند تنها چند میلی ثانیه طول می کشد، اما می تواند تأثیر عمیقی بر راندمان خنک کننده و دینامیک قطرات این سیستم ها داشته باشد.
ویسنزی گفت: «ما دریافتیم که هدایت حرارتی مهم‌ترین شکل انتقال حرارت در هنگام برخورد قطرات توسط همرفت یا تبخیر است.
آنها همچنین قطرات را روی یک سطح ناهموار آزمایش کردند. قطرات به دلیل افزایش اصطکاک، ناحیه انتقال حرارت کوچکتر و در نتیجه نرخ انتقال حرارت کمتری را نشان دادند که در نهایت کارایی فرآیندهای خنک‌کننده اسپری را کاهش می‌دهد.
او گفت: «اگرچه ما از سطوح گرم شده برای این مطالعه خاص استفاده کردیم، اما یافته‌های ما به سیستم‌های دیگری که در آنها قطراتی وجود دارد که به سطح برخورد می‌کنند، مانند شیشه جلو، بال هواپیما یا تیغه توربین بادی مرتبط است.» «به عنوان مثال، در شرایط سرد، شما نمی خواهید قطرات در آنجا بمانند و یخ بزنند. بلند کردن از این جهت مهم است که سطح را غرق نکنید یا مایع زیادی روی سطح جمع نکنید. بنابراین باید تعامل بین دینامیک قطرات و انتقال حرارت را بدانید."
نقل قول: هدایت حرارتی برای دینامیک قطرات مهم است (2022، 5 ژانویه)، بازیابی شده در 5 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-important-droplet-dynamics.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- ترفند های خانه داری و زندگی - زندگی پیشرفته
- پسر را سلامت می دهد Giants' Nate لحیم کاری متفاوت coronavirus دیدگاه
- غیر معمول بحث پپ که تحت فشار قرار دادند " مست " دیوید ولز به یانکی ها کمال
- چگونه می توان غلظت نیترات در آب های زیرزمینی را کاهش داد؟
- عظیم نقد در مواد شیمیایی وجود دارد
- تحویل ایمن پرتو به بیماران سرطانی در "FLASH"
- شایعه Buzz در تقویت خودرو Exposured
- با پودر باریت چه چیزی نامناسب
- فروش لوازم خانگی اورجینال در بانه - فروشگاه لوازم خانگی اورجینال شاپ
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی