泄漏壁面约束下稀疏互溶液体中微液滴的溶解

当将水滴沉积于如某些油类之类的稀疏互溶液体介质中时，即使在受限几何内，液滴也会出人意料地消失。这一现象对于涉及受限纳升和/或皮升液滴的多相流具有关键影响。本文报道了微通道中微液滴溶解的实验，揭示了由于壁面（由聚二甲基硅氧烷（PDMS）制成）的渗透性，受限水微液滴在油中的收缩增强，而在存在集体效应时则出现延迟。首先假设液滴在其周围液体中的溶解遵循扩散方程的Epstein-Plesset解对该系统建模。小孤立液滴的溶解确实可由该扩散方程解描述，而大于某一临界值的液滴以及更靠近其他液滴的液滴的消失，则需要考虑受限系统边界条件、相邻液滴以及——有趣的是——通过PDMS的水蒸气通量的数值模拟。因此，我们的结果揭示了油中水溶解度的重要作用，且最显著的是水蒸气通过渗透性壁面的传输作用。