Publication: Аналитическое решение для определения температуры испаряющихся капель на твердой подложке
Дата
2025
Авторы
Дунин, С. З.
Нагорнов, О. В.
Трифоненков, В. П.
Тюфлин, С. А.
Journal Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Процесс испарения жидких капель на твердых поверхностях привлекает внимание исследователей, поскольку оказывается определяющим во многих прикладных задачах: в биологии, распылении пестицидов, печати принтеров, нанофабрикации, создании пленок с заданными свойствами, работе с OLED дисплеями, ДНК анализе и др. Процесс испарения капель сложен, поэтому аналитические модели могут дать понимание закономерностей процесса. Исследуется спонтанное испарение капель жидкости с горизонтальных подложек в неизотермическом приближении. Получены аналитические выражения для температуры и концентрации пара как функции безразмерных параметров, выраженные через термодинамические параметры подложки, жидкости и пара. Учет температурных поправок позволяет рассчитать силу Марангони, определяющую термокапиллярные течения в капле. Определены значения параметров, при которых направление силы Марангони меняет знак, и линии стагнации. Найдены критические значения коэффициентов теплопроводностей жидкости и подложки, при которых возбужда-ются разнонаправленные течения. Проведены сравнения температурных полей с экспериментальными данными. Установлены критические параметры соотношения теплопроводностей капли и подложки, при которых меняется монотонное распределение температуры и возможно охлаждение капли.
Описание
Ключевые слова
Точки стагнации , Сила Марангони , Термокапиллярные течения , Испарение капли
Цитирование
Дунин С.З., Нагорнов О.В., Трифоненков В.П., Тюфлин С.А. Аналитическое решение для определения температуры испаряющихся капель на твердой подложке. Вестник НИЯУ МИФИ. 2025;14(6):478-485. https://doi.org/10.26583/vestnik.2025.6.2. EDN: CBESTR