蒸发二元液滴中竞争性的马兰戈尼与瑞利对流

对于小尺度钉扎或悬垂液滴，通常假设一旦邦德数较小，重力便不起作用。即便对于蒸发的二元钉扎或悬垂液滴亦作此假设，其中由于某一组分的选择性蒸发及由此在气液界面产生的浓度差与表面张力差可驱动对流。然而，近期研究表明，在此类液滴中重力确实可起作用，且自然对流可成为蒸发二元液滴内部流动的主导驱动机制（Edwards等，Phys. Rev. Lett. 121, 184501 (2018)；Li等，Phys. Rev. Lett. 122, 114501 (2019)）。本研究中，我们推导并验证了一个描述蒸发二元钉扎与悬垂液滴内部流动的准稳态模型，该模型基于以瑞利数与马兰戈尼数表示的流场相图，成功预测了瑞利和/或马兰戈尼对流的主导性及其微妙相互作用。