纤维上轴对称液滴的咖啡渍效应
流体动力学
2023-03-22 v1 软凝聚态物质
摘要
所谓咖啡渍效应在过去数十年被深入研究，但多数研究聚焦于 sessile 液滴。本文分析了沉积于纤维上的轴对称液滴与 sessile 液滴中悬浮颗粒沉积差异的成因。首先，我们对纤维上液滴形状及其蒸发通量作若干近似建模以推导解析计算。继而，对于钉扎接触线，我们在润滑近似下求解液相中的流体力学方程以确定流向接触线的流速。我们通过与相似蒸发条件下的 sessile 液滴比较来评述这些结果，并表明基底曲率对接触线脱钉、局部蒸发通量及液体流场均有影响。平流与布朗运动的竞争表明，对纤维上的液滴，颗粒向接触线的输运发生于接触线紧邻的局部体积内。因此，相较于 sessile 液滴，纤维几何导致接触线处颗粒聚集更弱，从而形成实验观测到的更均匀沉积。
引用
@article{arxiv.2301.04053,
title = {Coffee stain effect on a fibre from axisymmetric droplets},
author = {Marie Corpart and Frédéric Restagno and François Boulogne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04053},
year = {2023}
}