摘要
帕尔帖驱动的大气集水（AWG）系统的性能在很大程度上取决于凝结结构的表面几何形状和润湿行为。三周期极小曲面（TPMS）具有较高的表面积与体积比和几何可调性，但其作为三维凝结结构的有效性需要进行实验评估。本研究在受控实验室条件下，于帕尔帖驱动的大气集水装置中，对五种增材制造的TPMS几何构型——Gyroid、Diamond、Lidinoid、SplitP和Schwarz——进行了评估。实验测得不同TPMS几何构型的集水响应存在差异，表现出不同的凝结、滞留和收集趋势。实验分别在未处理和经过表面处理两种条件下测量集水量，测试期间监测的表面温度始终低于计算所得的露点温度。未经表面处理时，总集水量约为0.9至1.4克，而经过表面处理的样品集水量约为0.6至1.2克。表面处理的样品主要呈现离散液滴形态，而非未经表面处理时观察到的膜状凝结形态，但总集水量并未一致增加。Gyroid和Lidinoid在经过表面处理后略有增加，而SplitP、Diamond和Schwarz则有所减少。集水量也未与计算所得的TPMS表面积呈直接正比关系，这表明有效的空气暴露度、液滴滞留、排水性能以及涂层均匀度对观测到的性能有显著影响。这些发现为增材制造TPMS几何构型和表面处理条件在帕尔帖驱动大气集水中的应用提供了实验见解。
