亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Gravitational effects on coffee-ring formation during the evaporation of sessile droplets

咖啡环效应 物理 平流 蒸发 表面张力 万有引力 戒指(化学) 扩散 传质 机械 材料科学 热力学 化学 经典力学 有机化学
作者
M. R. Moore,Alexander W. Wray
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:967
标识
DOI:10.1017/jfm.2023.493
摘要

We consider the role of gravity in solute transport when a thin droplet evaporates. Under the physically relevant assumptions that the contact line is pinned and the solutal Péclet number, ${Pe}$ , is large, we identify two asymptotic regimes that depend on the size of the Bond number, ${Bo}$ . When ${Bo} = O(1)$ as ${Pe}\rightarrow \infty$ , the asymptotic structure of solute transport follows directly from the surface-tension-dominated regime, whereby advection drives solute towards the contact line, only to be countered by local diffusive effects, leading to the formation of the famous ‘coffee ring.’ In the distinguished limit in which ${Bo} = O({Pe}^{4/3})$ as ${Pe}\rightarrow \infty$ , this interplay between advection and diffusion takes place alongside that between surface tension and gravity. In each regime, we perform a systematic asymptotic analysis of the solute transport and compare our predictions to numerical simulations. We identify the effect of gravity on the nascent coffee ring, providing quantitative predictions of the size, location and shape of the solute mass profile. In particular, for a fixed Péclet number, as the effect of gravity increases, the coffee ring is diminished in height and situated further from the contact line. Furthermore, for certain values of ${Bo}$ , ${Pe}$ and the evaporation time, a secondary peak may exist inside the classical coffee ring. The onset of this secondary peak is linked to the change in type of the critical point in the solute mass profile at the droplet centre. Both the onset and the peak characteristics are shown to be independent of ${Pe}$ .

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
9秒前
hyx完成签到 ,获得积分10
9秒前
530发布了新的文献求助10
14秒前
20秒前
hunajx完成签到,获得积分10
24秒前
530发布了新的文献求助10
26秒前
小爱应助hunajx采纳,获得10
31秒前
英姑应助530采纳,获得10
53秒前
可爱的函函应助530采纳,获得10
53秒前
ybk666完成签到,获得积分10
1分钟前
万能图书馆应助HM采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
HM完成签到,获得积分10
1分钟前
HM发布了新的文献求助10
1分钟前
Elthrai完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王撑撑发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
mmyhn发布了新的文献求助10
2分钟前
530发布了新的文献求助10
2分钟前
感动的白梅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王撑撑完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
530发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
可爱的函函应助allen采纳,获得10
2分钟前
mmyhn发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
月悦发布了新的文献求助10
2分钟前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
2分钟前
顾矜应助530采纳,获得10
2分钟前
mmyhn发布了新的文献求助10
3分钟前
NexusExplorer应助ACEmeng采纳,获得10
3分钟前
小趴菜今天要打怪完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Owen应助Cj采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
月悦完成签到,获得积分10
3分钟前
530发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
Cj发布了新的文献求助10
3分钟前
852应助530采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Psychology and Work Today 1000
Research for Social Workers 1000
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5900322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6738135
关于积分的说明 15745887
捐赠科研通 5023271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2704986
邀请新用户注册赠送积分活动 1652524
关于科研通互助平台的介绍 1599977