20.500.12556/RUL-138955 Velikostna separacija vodnih kapljic na superhidrofobnih površinah Water droplet size separation on superhydrophobic surfaces Slaba omočljivost superhidrofobnim površinam ponuja številne aplikacije, kot so samočistilnost, antikorozivnost in preprečevanje zmrzovanja. V okviru magistrske naloge smo obravnavali uporabo superhidrofobnih površin za velikostno separacijo kapljic. Razvili smo teoretični model za napoved velikosti kapljice pri prehodu skozi odprtino tanke folije. Rezultate smo primerjali z eksperimentalno določenimi velikostmi kapljic pri prehodu skozi lasersko izrezane odprtine tanke bakrene folije z lasersko strukturirano in hidrofobizirano površino, ki je izkazovala superhidrofobne lastnosti. Pri velikosti odprtin od 1,2 do 2 mm, kjer je velikost kapljic pri prehodu manjša od kapilarne dolžine kapljevine, je odstopanje teoretično napovedane velikosti premera od izmerjene velikosti manj kot 20 %. Z zmanjševanjem velikosti odprtin se natančnost teoretičnega modela povečuje in doseže manj kot 10% odstopanje v primeru odprtin s premerom manjšim od 1,5 mm. Predstavili smo tudi metodologijo za dinamično velikostno separacijo kapljic z uporabo bakrenih mrežic s superhidrofobnimi površinami, ki so bile pripravljene z jedkanjem površine ter nanosom hidrofobnih snovi. Velikostna separacija kapljic je odvisna od mejne velikosti kapljic, pri kateri kapljice še lahko prehajajo skozi odprtine mrežice. Eksperimentalno smo določili mejno velikost kapljic za mrežico z odprtinami velikosti 2,46 mm, ki se nahaja med 4,2 in 4,5 mm. Low wettability gives superhydrophobic surfaces numerous applications, such as self-cleaning, anti-corrosion and anti-icing. In this work, we analyzed the usage of superhydrophobic surfaces in droplet size separation. We developed a theoretical model for predicting the size of a droplet passing through a hole in a thin foil. We compared the results with experimentally determined droplet sizes passing through laser cut holes in a thin copper foil with laser textured and hydrophobized surfaces, which displayed superhydrophobic characteristics. For holes with diameters of 1.2 to 2.0 mm, at which the size of the droplets passing through the hole is lesser than the capillary length of the fluid, the deviation of the theoretically predicted size of the droplet from the measured size is less than 20 %. By reducing the size of the hole the accuracy of the theoretical model increases, as the deviation is less than 10 % for holes with diameters smaller than 1.5 mm. We presented the methodology for dynamic droplet size separation using copper meshes with superhydrophobic surfaces, which were prepared by etching and coating with hydrophobic substances. The droplet size separation depends on the limiting size of the droplets, at which the droplets can still pass through the openings of the mesh. We experimentally determined the limiting size of the droplets for a mesh with 2.46 mm openings, which is located between 4.2 and 4.5 mm. superhidrofobnost velikostna separacija kapljic teoretični model bakrena mrežica superhydrophobicity droplet size separation theoretical model copper mesh true false false [S. Jereb] Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2022-08-26 08:31:12 2022-08-26 08:31:14 2022-09-15 04:17:28 0000-00-00 00:00:00 2022 0 Ljubljana 0 XXII, 56 str. 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 531.732:544.722.132(043.2) 242531 119551491 17145.pdf 17145.pdf 1 2E3F514B4D095815060E73B94086738E 78b24a10a7d628fdd5475d7c50b283e541b4f4afdd5877311891d5c37b3dc420 a8557aea-2508-11ed-92af-00155dcfd717 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=159458 Fakulteta za strojništvo 0 0 0