非单调表面张力导致二元蒸发液滴自发对称性破缺
流体动力学
2025-08-12 v2
摘要
水/1,2-己二醇二元液滴的蒸发表现出显著的分离动力学，富己二醇斑点在边缘形成，从而破坏了轴对称性。虽然边缘附近己二醇的分离可归因于水的优先蒸发，但对称性破缺和斑点形成的机制尚未得到成功解释。通过三维模拟和对最小模型的方位角稳定性分析，我们研究了液滴内的流动和组分分布。研究表明，轻微的非单调表面张力会导致富己二醇边缘区域出现反向旋转的 Marangoni 涡旋，该涡旋随后变得方位角不稳定并形成观测到的斑点。采用多种不同方法进行的精确测量证实，表面张力确实是非单调的。这项工作为喷墨打印或喷雾冷却等应用提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2402.17452,
title = {Non-monotonic surface tension leads to spontaneous symmetry breaking in a binary evaporating drop},
author = {Christian Diddens and Pim J. Dekker and Detlef Lohse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.17452},
year = {2025}
}