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加热超疏水基底上 sessile 悬液滴的蒸发

流体动力学 2025-07-02 v1

摘要

我们实验研究了在不同温度下,静止于加热的微纳米纹理超疏水铝基底上的水滴蒸发动力学。通过比较两滴并列放置的滴液与孤立滴的蒸发行为,发现两滴系统中的滴液因蒸发屏蔽效应(增加滴间蒸汽浓度)蒸发速度更慢,导致不对称蒸发和更长的寿命,尤其在室温下显著于高温。室温下,孤立滴主要遵循恒定接触角 (CCA) 模式,偶有粘滑现象;两滴系统主要表现为 CCA 模式持续大部分寿命,伴随混合蒸发模式和一些粘滑行为。在高温下,孤立滴前半段保持近似恒定接触角,随后转为混合蒸发模式并偶有粘滑;相比之下,两滴系统全程遵循混合蒸发模式,偶有粘滑。此外,综合考虑扩散、蒸发冷却和对流的理论模型准确预测了超疏水基底上 sessile 悬液滴在孤立和并列配置下的蒸发动力学;而仅基于扩散的模型在室温下能充分描述蒸发行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.00774,
  title  = {Evaporation of sessile drops on a heated superhydrophobic substrate},
  author = {Sivanandan Kavuri and Chander Shekhar Sharma and George Karapetsas and Kirti Chandra Sahu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.00774},
  year   = {2025}
}

备注

36 pages, 14 figures, Langmuir