三维模型液滴蒸发的Bénard-Marangoni对流模拟

• 作者: 董佰扬 单彦广 叶欣
• 来源期刊: 化学工程
• 关键词: 蒸发 恒接触角 Bénard-Marangoni对流 流动稳定 相变 传热
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 传热过程及设备|HEAT TRANSFER PROCESS AND EQUIPMENT
• 页码范围: 36-41
• 页数: 6页
• 分类号: TK121
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9954.2020.11.008

摘要

现有液滴的数值模拟多为二维模型,难以与实验观察到的Bénard-Marangoni对流现象进行比较说明.因此考虑液滴蒸发的冷却效应,通过建立三维的液滴蒸发模型,模拟恒接触角模式液滴在加热基板上的蒸发过程,研究Bénard-Marangoni涡胞的变化,Ma数对Bénard-Marangoni涡胞产生的影响.当Ma数大于临界Ma数时,液滴出现Bénard-Marangoni涡胞,并处于不稳定状态,涡胞不断出现、消失,液滴的滞止点在蒸发过程中不维持在液滴中心位置,直至液滴趋于稳定.在低接触角时,液滴出现Bénard-Marangoni涡胞所需的临界Ma值较小,随着接触角增大,液滴出现Bénard-Marangoni涡胞所需临界Ma呈线性增加.当接触半径一致时,液滴蒸发趋于稳定时的Bénard-Marangoni涡胞随Ma数的增加而增加;当基板温度与液滴温差一定时,液滴蒸发趋于稳定时的Bénard-Marangoni涡胞随液滴接触半径的增加而增加.