液滴在Janus纹理加热基底上的撞击动力学
流体动力学
2022-11-01 v1
摘要
本文采用热格子 Boltzmann 方法数值研究了液滴在 Janus 纹理加热基底上的撞击动态行为。详细研究了润湿性、Jakob 数和 Weber 数等因素对 Janus 纹理加热表面上液滴撞击动态行为的影响。模拟结果显示出三种沸腾状态，即接触沸腾、过渡沸腾和膜态沸腾。接触沸腾状态下的液滴向较致密区域定向迁移，而膜态沸腾状态下液滴在低 Weber 数时向较稀疏区域移动，这与实验中的液滴运动方向一致 [Zhang et al., Adv. Funct. Mater., 2019, 29, 1904535]。Janus 纹理加热基底上的自推进液滴归因于不平衡的 Young 力、蒸汽压差和热泳力。此外，低润湿性的 Janus 纹理表面具有更优的成核行为，导致其通常容易从高效的过渡沸腾状态转变为低效的膜态沸腾状态。另外，随着 Jakob 数增大，液滴的沸腾状态从接触沸腾状态变为过渡沸腾状态，再变为膜态沸腾状态。
引用
@article{arxiv.2210.16725,
title = {Droplet impact dynamics on Janus-textured heated substrates},
author = {Jiangxu Huang and Lei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16725},
year = {2022}
}