在金属表面络合网格状高分子膜实现滴状冷凝的MD模拟研究

doi:10.7523/j.issn.2095-6134.2004.1.004

中国科学院大学学报 ›› 2004, Vol. 21 ›› Issue (1): 26-32.DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2004.1.004

在金属表面络合网格状高分子膜实现滴状冷凝的MD模拟研究

梁世强, 徐靖中

中国科学院工程热物理研究所,北京 100080

收稿日期:2003-01-03 修回日期:2003-02-17 发布日期:2004-01-10

Molecular Dynamic Study of Dropwise Condensation on the Metal Surface Coated by a Monolayer Polymer Network

Liang Shi-qiang, Xu Jing-zhong

Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China

Received:2003-01-03 Revised:2003-02-17 Published:2004-01-10

摘要/Abstract

摘要：

提出了在铜表面络合上一种网格状高分子膜来实现水蒸汽滴状冷凝的新模型。预计这种单分子层的高分子膜可以被大片的配位键牢牢地粘附在金属表面上,并具有可自修复的特性,因而可望获得超长使用寿命和较高传热效率的滴状冷凝表面。根据相关的成膜或成滴的判据,用分子动力学模拟方法计算了水分子的内聚能和表面的吸附能。结果表明,在这种网格状高分子膜的表面上可以实现滴状冷凝。并且,通过观察粒子的平衡位型分布,可以看到网格状高分子中的大环结构可能起到核化中心位的作用。

关键词: 滴状冷凝, 网格状高分子, MD, 核化中心位

Abstract:

By complexing a kind of polymer network onto the copper surface,a new model of dropwise condensation for water vapor is proposed. It is contended that the monolayer spread film can be tightly attached to the metal surface by a number of coordination bonds and can be self- repairable,so that longer duration and higher heat transfer efficiency may be anticipated.A criterion of dropwise or filmwise condensation was in-troduced and MD simulations were carried out to calculate the cohesive energy of water and adsorptive energy of surface. The results indicate that dropwise condensation can occur on the polymer network surface,and the particle configurations indicate that the big rings of the network may play the role of nucleation center sites.

Key words: dropwise condensation, polymer network, MD, nucleation center site

中图分类号:

TK124

梁世强, 徐靖中. 在金属表面络合网格状高分子膜实现滴状冷凝的MD模拟研究[J]. 中国科学院大学学报, 2004, 21(1): 26-32.

Liang Shi-qiang, Xu Jing-zhong. Molecular Dynamic Study of Dropwise Condensation on the Metal Surface Coated by a Monolayer Polymer Network[J]. , 2004, 21(1): 26-32.

参考文献

[1] 杨世铭传热学北京:高等教育出版社，1987

[2] 曹治觉，郭愚冷凝器滴状冷凝的超临界系数和Brown凝并，工程热物理学报，2002,23(1) :5一8

[3] 曹治觉冷凝器滴状冷凝的动态描述及接触角的选择物理学报，2002,51(1) :25-30

[4] 曹治觉，郭愚冷凝器壁面滴状冷凝的热力学机理及最佳接触角物理学报，1999,48(10) : 1823-1830

[5] 顾剑文，陈晓东，孙玉清水蒸气在船用冷凝器中的滴状冷凝的分析大连海事大学学报，1998,24(3) :85-88

[6] 岳丹婷，李品芳，李青，舒宏纪滚动脱落实现滴状冷凝的分析大连海事大学学报，1999,25(1) :95-98

[7] Peter C，Wayner Jr·Nucleation，growth and surface movement of a condensing sessile droplet·Colloids and Su扩aces，A : Physicochemi-cal and Engineering Aspects,2002，20G:157一1G5

[8] Gerd Koch，均eld Kraft，Alfred Leipertz。Parameter study on the performance of dropwise condensation。Rev。Genl Therm。，1998，37:539一548

[9] 杨杰辉，程立新在复合镀层表面上实现滴状冷凝传热的研究化学工程,1996,24:(4),38-41

[10] 赵起，林纪方滴状冷凝工业应用研究进展，化工进展，1991,2 :17-20

[11] Zhang DongChang，Lin Zai-Qi，Lin Ji-Fang。New surface materials for dropwise condensation。Proc。8th Int。Heat Mass Tran}erCo of。，1986，4:1677

[12] 黄明全，李增印，王苇发展中的滴状冷凝强化换热研究舰船科学技术，2002,24(4) :52-56

[13] 赵起实现水蒸汽和有机蒸气滴状冷凝新表面材料的研究:[博士学位沦文] 大连:大连理工大学。1989

[14] Tanasawa I. Advances in condensation heat tran}er。Advances in Heat Transfer，1991，21 :55

[15] 杜长海，马学虎，徐敦硕超薄PTFE表面上滴状冷凝的传热研究化学工业与工程,2000,17(4) :192-197

[16] 刘旭，徐敦硕CrrB TA低能表面强化冷凝传热研究大连理工大学学报，1996,36(2) :162-164

[17] Belonovskaya G P，et al. Interpenetrating polymer networks based on diisocyanates and polar monomers o European Polymer J。，1976，12:817一823

[18] 赵起，林纪方量子化学方法用于预测实现滴状冷凝新表面材料的研究见:中国工程热物理学会传热传质学术会议1991 }79-83

[19] Allinger N L. Conformational analysis 130. MM2. A Hydrocarbon force field utilizing V1 and V2 torsional Terms. J. of AmericanChem.S oc.，1977，99:8127-8134

[20] Allinger N L，Y H Yuh，J J Li·Molecular mechanics. The MM3 force field for Hydrocarbons I. J. of American Chem.S oc.，1989，111:8551一9556

在金属表面络合网格状高分子膜实现滴状冷凝的MD模拟研究

Molecular Dynamic Study of Dropwise Condensation on the Metal Surface Coated by a Monolayer Polymer Network

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 11

编辑推荐

Metrics

本文评价

访问统计

联系我们

[1]	廖洪海, 何为, 林水洋. 基于PE的MEEMD筛选的LFMCW雷达心率估计算法[J]. 中国科学院大学学报, 2021, 38(5): 666-677.
[2]	周彦楠, 杨宇, 程博, 黄季夏. 基于脱钩指数和LMDI的中国经济增长与碳排放耦合关系的区域差异[J]. 中国科学院大学学报, 2020, 37(3): 295-307.
[3]	郎欢, 张蕾, 吴文玲. SM4的快速软件实现技术[J]. 中国科学院大学学报, 2018, 35(2): 180-187.
[4]	董洁芳, 王强, 张小雷, 王兴民. 中国煤炭消费增长影响因素的多层次指数分解[J]. 中国科学院大学学报, 2016, 33(2): 162-169.
[5]	张豫芳, 杨德刚, 唐宏, 刘雅轩. 干旱区大城市水资源利用变化过程及驱动效应分析——以乌鲁木齐为例[J]. 中国科学院大学学报, 2015, 32(4): 528-535.
[6]	李琳郭立白雪飞黄昊. 基于N/8点FFT核的MDCT/IMDCT快速实现方案[J]. 中国科学院大学学报, 2008, 26(6): 810-815.
[7]	张恬常乃柏王友信刘辉杜杰宋曼殳卢小梅王嵬刘利新. 人CD34＋干/祖细胞异常表达基因hCLP46功能的初步探讨[J]. 中国科学院大学学报, 2007, 24(4): 520-524.
[8]	牛忠伟, 杨振忠. 模板技术制备介观结构材料[J]. 中国科学院大学学报, 2005, 22(6): 773-776.
[9]	魏义彬, 马余刚, 王鲲, 马国亮, 蔡翔舟, 钟晨, 郭威, 陈金根, 方德清, 田文栋, 沈文庆. 中能丰中子核反应的HBT研究(英文)[J]. 中国科学院大学学报, 2005, 22(5): 560-567.
[10]	杨国安. 东北三省区域工业结构和竞争力分析[J]. 中国科学院大学学报, 2005, 22(3): 371-379.
[11]	缪泽鸿, 丁健. 沙尔威辛抗肿瘤多药耐药分子机制及耐药特性研究(英文)[J]. 中国科学院大学学报, 2004, 21(4): 549-556.