非凝结气体下的相变传递的界面温度与密度不连续

在最近的先前工作中，作者推导了相变过程的界面质量和热通量条件。质量通量条件等同于Schrage方程，但额外的热通量表达式使界面能够与液体和汽相的连续介质相耦合，从而计算界面温度和密度不连续。然而，关于在存在非凝结气体的情况下处理相变热传递的问题仍存疑虑。本文中，作者展示了同样的一组界面条件可用于 accounts for非凝结气体的存在。虽然非凝结气体的质量通量为零，但其存在会影响热传递。对于蒸发而言，当非凝结气体的存在较小时，温度和密度不连续仍然存在于界面两侧，以及温度分布的倒置。然而，对于凝结，存在少量非凝结气体时，不会发生温度倒置，界面温度跃迁显著减小。当大量非凝结气体存在时，例如蒸发到空气或从空气凝结时，界面上的温度不连续显著减小，且不会发生温度倒置。对于仅由湿度差驱动的蒸发，温度倒置和不连续仍然存在。本文的结果将有益于在非凝结气体的存在下进行相变过程建模，包括空气中的蒸发冷却、空气间蒸发、大气水回收以及其他应用。