Leidenfrost 液滴下蒸汽层的动力学

在 Leidenfrost 效应中，小液滴悬浮在足够热的表面上方，由液滴蒸发产生的持久蒸汽层支撑。该蒸汽层将液滴与表面热隔离，导致液滴具有极长的寿命。悬浮液滴的俯视图形状可表现出持久的星形振动。本文扩展了近期的工作 [Burton et al. PRL 2012]，利用干涉成像技术研究液滴的下表面。本文使用高速相机和自动图像分析对干涉条纹进行成像、定位和分类。由干涉条纹，本文重建了液滴最接近表面处边缘的形状与高度轮廓。本文测量了平面振动模式频率对液滴尺寸的依赖关系，其结果与先前工作吻合良好。本文观察到液滴平均半径存在一个独特的呼吸模式，其频率随液滴尺寸的标度行为与其他模式不同。该呼吸模式可与液滴的垂直运动紧密耦合。本文还进一步观察到，大液滴与小液滴在边缘垂直轮廓的结构与动力学上存在定性差异。