Моделирование охлаждения подложки при испарении чистого пара с поверхности тонкой плёнки и капель жидкости

Проведено численное исследование процесса охлаждения подложки в условиях испарения чистого пара с поверхности плёнки и капель жидкости. Моделирование такой двухфазной системы выполнялось методом решёточных уравнений Больцмана с учётом теплопроводности вещества и испарения. Использовалось уравнение состояния Ван-дер-Ваальса, описывающее фазовый переход жидкость-пар. Предложен новый метод задания граничных условий на плоской поверхности для моделирования контактных углов смачивания в методе решёточных уравнений Больцмана. При испарении и конденсации учитывалась скрытая теплота фазового перехода. Показано, что процесс зависит от толщины плёнки и скорости удаления пара с её поверхности. Рассмотрены случаи принудительного оттока пара, а также метод конденсации пара на охлаждаемом конденсаторе. Показано, что тепловой поток от подложки резко возрастает в окрестности контактных линий капель. Проведено сравнение тепловых потоков при испарении плёнки и капель на подложке с разной смачиваемостью.