SCOPUS
SCIE
Influence of lubricant-mediated droplet coalescence on frosting delay on lubricant impregnated surfaces
저자
Seo, Donghyun ; Oh, Seungtae ; Moon, Byungyun ; Kim, Hyunsik ; Kim, Juhyok ; Lee, Choongyeop ; Nam, Youngsuk
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
217-228(12쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Condensation frosting causes serious economic and safety problems in many industrial applications. Recently, lubricant-impregnated surfaces (LIS) have been attracting much interest with their excellent anti-frosting ability. The facilitated removal of drops due to the low contact angle hysteresis of LIS has been suggested as the frosting suppression mechanism. Here, we demonstrate a hitherto-unexplored microscale frosting suppression mechanism on LIS by investigating microscopic condensation and freezing dynamics on LIS by varying the viscosities of the lubricants. Based on the ice propagation model, we show that the frosting propagation is suppressed on LIS with a low viscosity oil where the coalescence of droplets is promoted by the presence of oil. On the contrary, the coalescence between droplets is interrupted on LIS with a high viscosity oil, which facilitates the frost propagation. The criteria for the delay of condensation frosting were explained based on the competition between the lubricant drainage time and the drop growth time scale. Finally, we verify that microscopic frosting suppression mechanism of LIS persists up to macroscopic level by demonstrating that LIS is effective in suppressing condensation frosting on heat exchangers.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Frosting delay on lubricant impregnated surfaces was investigated. </LI> <LI> Overlapped oil meniscus induced an active drop coalescence and frosting delay. </LI> <LI> Frost was quickly propagated on high viscosity lubricant due to drop packing phenomena. </LI> <LI> The packing phenomena was analyzed by considering oil drainage time and drop growth time. </LI> <LI> Suggested frosting delay mechanism was applied to macroscopic heat exchangers. </LI> </UL> </P>
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