condensatiegedrag

Condensatiegedrag beschrijft hoe damp condenseert op een oppervlak onder invloed van temperatuur- en drukcondities. Het omvat het begin van condensatie, de vorming van druppels of een natte film, en de latere dynamiek van groei, samenklontering en afschuiving van condensaat. Het gedrag is bepalend voor warmteoverdracht en vochtbeheersing in systemen waar dampcondensatie optreedt.

Er bestaan twee hoofdmodi van condensatie: filmwise en dropwise. Bij filmwise condensatie vormt zich een continue vloeistoffilm op het oppervlak, wat de warmteoverdracht beperkt. Bij dropwise condensatie groeien druppels die uiteindelijk afschuiven, waardoor doorgaans hogere warmte-overdrachtscoëfficiënten worden bereikt. Welke modus optreedt, hangt af van oppervlakte-eigenschappen zoals de contacthoek en hysterese, de oppervlaktestructuur en de aanwezigheid van verontreinigingen, evenals coatings die hydrophiel of hydrofobaal zijn.

Factoren die condensatiegedrag beïnvloeden, zijn onder meer het temperatuurverschil tussen oppervlak en damp, dampdruk en relatieve vochtigheid, en de aanwezigheid van nucleatieplaatsen op het oppervlak. Oppervlakte-ruwheid, chemische samenstelling en verontreinigingen sturen de start en het tempo van condensatie. Micro- en nanostructuren kunnen de groei, coalescentie en afschuiving van druppels aanzienlijk beïnvloeden en daarmee de efficiëntie van de condensatie.

Toepassingen en belang: condensatiegedrag speelt een centrale rol in warmtewisselaars en condensers van koel- en klimaatsystemen. Door oppervlaktebehandelingen kan dropwise condensatie worden bevorderd om warmteoverdracht te verbeteren of juist filmwise condensatie om vochtproblemen te beperken. In bouw en industriële processen bepaalt condensatie ook de vorm en intensiteit van dauwvorming en vochtopbouw op materialen.

Meting en modellering: onderzoek gebruikt contacthoekmetingen, microscopie en videobeelden van druppelgroei, en modellen gebaseerd op Young-Laplace en nucleatietheorie om condensatiegedrag te beschrijven en te voorspellen.