接触角迟滞和气-液界面张力温度敏感性对液滴蒸发动态特性的影响

摘要

基于润滑理论和滑移边界条件,构建了考虑接触角迟滞时液滴在均匀加热固体壁面上蒸发的数学模型,探讨了接触角迟滞对蒸发液滴动力学的影响,并分析了不同气-液界面张力温度敏感性的液滴蒸发特征.研究结果表明:接触角迟滞对液滴蒸发过程有较大影响,随接触角迟滞增大,液滴的接触线钉扎时间延长,铺展阶段和去钉扎阶段时长缩短,液滴蒸发显著加快;迟滞角的增大使前进接触角增加,后退接触角减小,且后退接触角减小的幅度大于前进接触角增加的幅度.提高气-液界面张力对温度的敏感性系数可通过减小后退接触角,改善液滴在壁面上的润湿性,从而加强液滴传热,致使加快液滴蒸干.因此,改变接触角迟滞和气-液界面张力对温度的敏感性均可实现对液滴运动的调控,从而控制其蒸发进程.