过热油包水液滴的汽化动力学：建模与数值求解
流体动力学
2024-04-29 v1
摘要
过热液体中液滴汽化后气泡生长的研究涉及流体动力学、传热、传质和热力学等多个研究领域。这些多尺度方面之间的相互作用强烈依赖于系统的几何形状、热力学响应和局部物理性质。为了理解这一复杂机制中每个方面的作用，我们通过将气泡生长的运动方程与相变热力学以及通过对流-扩散方程描述的传热耦合，对过热液滴汽化进行建模。该半解析模型通过以惯性（Rayleigh）或热扩散（Plesset-Zwick）主导的气泡生长的解析描述进行了验证，具体取决于液滴半径和过热度。结果表明，主体液体与液滴之间热物性不匹配的影响仅在低过热度下才显著，超过该过热度，热扩散率的增加会导致汽化速率降低。在中高过热度下，液滴完全汽化而不依赖于热扩散。在完全汽化点，系统内的势能驱动气泡过冲，其变化取决于液滴尺寸和过热度。
引用
@article{arxiv.2404.17457,
title = {Vaporization dynamics of a super-heated water-in-oil droplet: modeling and numerical solution},
author = {Muhammad Saeed Saleem and Michel Versluis and Guillaume Lajoinie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.17457},
year = {2024}
}