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含挥发性二元混合物的静置蒸发液滴的铺展与回缩动力学

流体动力学 2020-09-23 v1

摘要

研究了沉积在加热基底上的由二元混合物构成的薄挥发性液滴的动力学。利用润滑理论,我们建立了一个新颖的单边模型,以预测由挥发性二元混合物在高润湿性基底上形成的蒸发静置轴对称液滴的铺展与回缩。考虑了具有移动接触线的薄液滴,计入液体性质随浓度的变化以及惯性效应。探索了参数空间并评估了其对润湿和蒸发的相应影响。在所有情况下,增大溶质 Marangoni 应力会提高铺展速率,接近超铺展液体。为验证我们的模型,进行了二元乙醇-水液滴在从下方加热的亲水玻璃片上铺展的实验。对铺展速率进行了量化,揭示接触线处更易挥发组分(乙醇)的优先蒸发驱动了超铺展,在某些情况下导致接触线失稳。我们的模型与实验在定性上吻合良好,在铺展速率方面取得了定量一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.10419,
  title  = {Spreading and retraction dynamics of sessileevaporating droplets comprising volatile binary mixtures},
  author = {A. G. L. Williams. G. Karapetsas and D. Mamalis and K. Sefiane and O. K. Matar and P. Valluri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10419},
  year   = {2020}
}