逆莱顿弗罗斯特液滴在低温浴上的自推进
流体动力学
2019-01-15 v1 软凝聚态物质
摘要
当放置在热浴上时，可挥发液滴会被观察到保持悬浮：即所谓的莱顿弗罗斯特效应。在此，我们讨论逆莱顿弗罗斯特情形下的液滴动力学，其中室温液滴被置于液氮池上，并悬浮在由浴体蒸发产生的蒸气膜上。在沉积后的数秒内，我们观察到液滴沿直线路径在浴面上滑动，仅在与容器边缘附近的弹性碰撞而中断。这些自推进液滴最初静止，在几秒内加速并达到几 cm/s 量级的速度，随后在更长时间尺度上减速。只要它们位于浴面上，即使冻结并冷却至液氮温度，仍保持自推进。我们实验研究了影响液体运动的参数，并提出了一种基于实验和数值观察到的（稳定）支撑液滴的蒸气膜内对称性破缺的模型。当同时对膜厚和液滴冷却动力学建模时，液滴速度的变化可被准确复现。
引用
@article{arxiv.1901.04218,
title = {Self-propulsion of inverse Leidenfrost drops on a cryogenic bath},
author = {Gauthier Anaïs and Diddens Christian and Proville Rémi and Lohse Detlef and van der Meer Devaraj},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04218},
year = {2019}
}