کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054171 1458016 2018 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Evaporation-induced receding contact lines in partial-wetting regime on a heated substrate
ترجمه فارسی عنوان
خطوط تماس برگشت پذیر ناشی از تبخیر در حالت رطوبت جزئی در یک سوبستر گرم
کلمات کلیدی
مایع فرار تبخیر، خط تماس فیلم نازک، میکروسکوپ نیروی اتمی، بازنشسته شدن پیشبرد،
ترجمه چکیده
خط تماس در حال حرکت یک مفصل نانومواد است که شرایط مرزی بحرانی را برای رابط مایع در یک سیستم خیساندن فراهم می کند. درک ما در مورد خط تماس جزئی مسهل بسیار محدود است که به ویژه هنگامی درست است که وضعیت با تغییر فاز پیچیده در طبیعت و فن آوری ها همه جا پیچیده است. در این کار، ما با استفاده از دو روش اسکن میکروسکوپی نیروی اتمی، خطوط تماس کاهش یافته با تبخیر را در رژیم خیس شدن جزئی کشف کردیم. با استفاده از اسکن حالت ضربه زدن، مشخصات منیسک درونی منحصر به خط تماس ظاهری بدون خم شدن در پروفیل یافت می شود که به طور قابل توجهی مدل سازی در مورد منیسک های ذاتی را تسهیل می کند. زاویه محلی خط ارتباطی به طور سیستماتیک با سرعت حرکتی متفاوت است، که واقعیت این است که علیه فرض ثابت به طور گسترده استفاده شده در مدل های هیدرودینامیکی متفاوت است. با استفاده از اسکن کردن حالت ضربه زدن و همچنین استفاده از روش منحنی خمشی با پروب های نرم یا سفت، یک لایه نانو نازک فیلم بر روی بستر فراتر از خط تماس کشف شد. ضخامت نانو فیلم با فاصله دور از خط تماس کاهش می یابد و در نهایت به ضخامت ثابت جذب شده یعنی ضخامت پلی اتیلن غیر قابل انفجاری رسید اگر آزمایش ها در یک اتاق بخار بود. ما خطوط تماس پیشرو در هوای آزاد را بررسی کردیم و هنوز فیلم نازک نانو را در مقابل خط تماس به عنوان یک پیشرو تشخیص دادیم. فیلم نازک نازک می تواند ناحیه تبخیری اضافی ایجاد کند که می تواند موج شکن تبخیر فوق العاده ای را که در آزمایش های اخیر در منیسک های نانومقیاس دیده می شود، منطقی سازد. جهت محاسبه تبخیر لایه تماس جزئی، خنک کننده هدایت شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
The moving contact line is a nanoscale joint providing critical boundary conditions for the liquid interface in a wetting system. Our understanding about the partial-wetting contact line is highly limited which is especially true when the situation is complicated by phase change that is ubiquitous in nature and technologies. In this work we explored evaporation-induced receding contact lines in partial wetting regime by means of two modes of atomic force microscopy scanning. By means of tapping mode scanning, the intrinsic meniscus profile was found to be linear down to the apparent contact line without bending in profile, which greatly facilitates the modeling about the intrinsic meniscus. The local angle on the contact line systematically varied with the moving speed, which fact is against the widely used constant assumption in hydrodynamic models. Using the tapping mode scanning and also force curve method with either soft or stiff probes, a layer of nano thin film was detected on the substrate beyond the contact line. The nano film thickness slightly decreased with the distance away from the contact line, and finally reached a constant that was the adsorbed i.e. non-evaporating film thickness if the tests were in a vapor chamber. We further investigated advancing contact lines in open air, and still detected the nano thin film in front of the contact line as a precursor. The nano thin film can provide extra evaporation area, which could rationalize the abnormal ultrahigh evaporation flux observed in recent experiments on nanoscale menisci. Guidance is provided for the calculation of partial-wetting contact line evaporation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 124, September 2018, Pages 279-287
نویسندگان
, ,