超双疏表面上由蒸发诱导的乌佐液滴自包裹
流体动力学
2017-06-07 v1
摘要
多组分液滴的蒸发对各种技术至关重要，并因其普遍存在于自然界中而具有众多潜在应用。超双疏表面兼具超疏水和超疏油特性，不仅对水滴而且对油滴都能提供低润湿性。本文通过实验、数值和理论研究了在超双疏表面上低润湿性的毫米级乌佐液滴（水、乙醇和反式茴香醚的透明混合物）的蒸发过程。蒸发触发的乌佐效应，即在特定乙醇浓度下油微液滴的自发乳化，由于蒸发通量分布以及水与乙醇之间的挥发性差异，优先发生在液滴的顶点处。数值模拟也重现了这一观察结果。乌佐液滴体积的减小表现为两个不同的斜率。初始的陡峭斜率主要由乙醇的蒸发引起，随后是较慢的水的蒸发。在后期阶段，由于Marangoni力，油包裹在液滴周围并形成油壳。我们提出了一个用于干燥特性的近似扩散模型，该模型预测的液滴蒸发与实验和数值模拟结果一致。这项工作为乌佐（多组分）液滴的蒸发过程提供了深入的理解。
引用
@article{arxiv.1706.01537,
title = {Self-wrapping of an ouzo drop induced by evaporation on a superamphiphobic surface},
author = {Huanshu Tan and Christian Diddens and Michel Versluis and Hans-Jürgen Butt and Detlef Lohse and Xuehua Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.01537},
year = {2017}
}
备注
41 pages, 8 figures