二元气凝胶生成剂在多孔雾化器上的非选择性蒸发机制及其实验验证
流体动力学
2025-01-27 v1 化学物理
摘要
为解释尽管组成物沸点不同，却相似的电子香烟气凝胶与电子液体组成现象，研究了二元气凝胶生成剂的非选择性蒸发机制，通过相图和毛细蒸发理论。实验包括蒸发温度测量、气流加热和毛细蒸发观察均验证了非选择性蒸发过程。关键发现：1）由于毛细管内液体对流受阻，形成与主液相组成不同的蒸发层，导致非选择性蒸发。当气相组成与液相中传输至蒸发层的组分匹配时，形成稳定的非选择性蒸发。2）蒸发温度（T）显著偏离气泡沸点温度（Tb），并与露点温度（Tc）接近，表明蒸发层具有独特组成的稳定状态。3）表面加热和多孔材料实验表明，在水/甘油、水/丙二醇和丙二醇/甘油系统中均偏离理想选择性蒸发，凸显了“表面加热”和“质量传递阻力”在非选择性蒸发中的作用。4）两级毛细蒸发实验揭示了蒸发速率的转变，确认了稳定非选择性蒸发期间蒸发层组成的变化。5）粒子追踪确认了毛细管内液体的单向流动，并在液面附近发生微型对流，进一步支持了“蒸发层”概念。这些发现为电子香烟气凝胶的非选择性蒸发提供了机制性理解。
引用
@article{arxiv.2501.14262,
title = {Non-selective evaporation mechanism of binary aerosol generating agent on porous atomizer and its experimental verification},
author = {Xie Guoyong and Du Wen and Wang Zhiguo and Chen Jingbo and Sun Zhiwei and Liu Liyan and Li Bingbing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.14262},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 19 figures