Falling film

您可能看過水流過管子的樣子，但在微觀世界裡，這層薄薄的水膜（Liquid Film）是熱能傳遞的高速公路。如果水膜太厚，熱傳效率會變差；如果水膜破裂出現「乾燒」，則會損壞設備。如何控制這層比紙還薄的液膜，是提升大型熱交換器效能的關鍵。

降膜式蒸發器（Falling Film Evaporator）因其高熱傳係數與低冷媒填充量，廣泛應用於海水淡化、冷凍空調與化工製程。然而，複雜的氣液交互作用（Gas-Liquid Interaction）往往使得液膜分佈難以預測，進而影響整體熱傳效能。AHTET Lab 專注於解析水平管外的降膜流動特性。並且採用實務上都會有影響的逆向氣流（Countercurrent Airflow）與管間熱效應（Intertube Thermal Effect）作為關鍵變數，透過雷射誘導螢光技術（LIF）與高速攝影，精確量測液膜厚度的圓周分佈。研究發現，氣流剪切力在管子上游有助於更新液膜並增強熱傳，但在下游則可能引發液膜破裂（Film Breakdown）與乾斑（Dry Patch）形成。我們建立了涵蓋氣流速度、噴淋密度與熱通量的新型預測模型，為優化降膜熱交換器的布管設計與操作參數提供了堅實的理論基礎。