蒸发液滴中的毛细流动
Capillary flow in an evaporating sessile drop
摘要：
本文给出了固定接触线下蒸发液滴内部速度势的解析表达式。
英文摘要：
An analytical expression of velocity potential inside an evaporating sessile drop with pinned contact line is found.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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毛细尺度固着液滴的流体力学和蒸发
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蒸发固着液滴中的热液波
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液滴蒸发是一种简单的蒸发现象，但其机理尚不清楚。科学界基于实验和数值工作的一个共同协议证明，大多数蒸发发生在三线。然而，由于缺乏对在蒸发下在液滴内部发展的对流单元的知识，蒸发速率仍然是凭经验预测的。固着液滴的蒸发比它看起来更复杂，这是由于与加热基底的传导、液滴内部的对流和传导以及与气相的对流和扩散的耦合。即使对于数值模拟，三相传热的耦合也会导致复杂的情况需要解决。我们提出了最近的实验流体动力学视频使用FLIR SC-6000加上10微米的分辨率的显微镜镜头，观察在红外波长的固着液滴的蒸发。3至5微米的范围适用于观察到的乙醇、甲醇和FC-72流体，因为它们对红外线都是半透明的。
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蒸发固着液滴中的热液波（APS 2009）
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这个流体动力学视频被提交到画廊的流体运动的2009年美国物理学会分部的流体动力学会议在明尼阿波利斯，明尼苏达州。液滴蒸发是一种简单的蒸发现象，但其机理尚不清楚。科学界基于实验和数值工作的一个共同协议证明，大多数蒸发发生在三线。然而，由于缺乏对在蒸发下在液滴内部发展的对流单元的知识，蒸发速率仍然是凭经验预测的。固着液滴的蒸发比它看起来更复杂，这是由于与加热基底的传导、液滴内部的对流和传导以及与气相的对流和扩散的耦合。即使对于数值模拟，三相传热的耦合也会导致复杂的情况需要解决。我们提出了最近的实验流体动力学视频使用FLIR SC-6000加上10微米的分辨率的显微镜镜头，观察在红外波长的固着液滴的蒸发。3至5微米的范围适用于观察到的乙醇、甲醇和FC-72流体，因为它们对红外线都是半透明的。
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固体表面固着蒸发液滴内部流动的有限元计算模型
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蒸发二元液滴中的竞争Marangoni对流和Rayleigh对流
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静止蒸发液滴内Stokes流动的解析解：球帽和圆柱帽形状
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精确的解析解导出的球形和圆柱形帽状的蒸发固着液滴内的斯托克斯流动。结果对任意接触角都是有效的。只要通量在接触线处有界，就可以得到沿自由表面的任意蒸发通量分布的解。场方程E^4（Psi）=0和Del^4（Phi）=0分别在球帽和圆柱帽的情况下求解。具体的结果和计算蒸发对应的均匀通量和纯扩散气相运输到一个无限的环境。润湿和非润湿接触角被认为是在每种情况下的流动模式进行说明。对于汽相扩散控制蒸发的球冠，当接触角在0<theta_c<pi范围内时，汽相的质量通量在接触线处变为奇异。当求解液相输运时，需要对该条件进行修改。所有上述类别的液滴被认为是以下两种情况：接触线被钉扎或自由移动蒸发过程中。目前的粘性流动行为进行比较，以前报道的无粘流动行为。可以看出，粘性流的流线比相应的无粘流的流线离基底更远。
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非润湿表面上静止液滴蒸发的分析
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液滴尺寸、液体和基质性质对蒸发固着液滴中流体流动结构的影响
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通过调制表面声波的低功率固着液滴驱动
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固着液滴的低功率致动对于便携式或混合芯片实验室和生物流体的无害操纵是主要的兴趣。在本文中，我们表明，通过表面声波移动或变形液滴所需的声功率可以大大减少通过强迫的下降惯性毛细管振动模式。事实上，谐波，超谐波和次谐波（参数）激励这些模式时，观察到的高频声信号（19.5 MHz）的瑞利-兰姆惯性毛细管频率周围调制。这种共振行为导致液滴比在非调制情况下更大的振荡和更快的运动。
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流体流动对胶体固着液滴蒸发中双电层的影响
Influence of fluid flows on electric double layers in evaporating colloidal sessile droplets
建立了一个描述带电胶体粒子在带电金属基底上的蒸发液滴中的输运模型。该模型考虑了胶体颗粒的电荷以及胶体颗粒和溶剂分子上的活性基团电解解离产生的小离子。我们采用了一个系统的自洽泊松和Nernst-Planck方程的电势和平均浓度的胶体粒子和离子与适当的边界条件。采用纳维-斯托克斯方程、热传导方程和蒸汽在空气中的扩散方程分别描述了蒸发器内的流体动力学、温度分布和蒸发过程。所开发的模型是用来进行第一性原理数值模拟的带电二氧化硅胶体粒子在蒸发水液滴的传输。我们发现双电层可以被足够强的流体流破坏。
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蒸发中的 sessile 液滴：溶质 Marangoni 效应压倒热 Marangoni 流
Evaporating sessile droplets: solutal Marangoni effects overwhelm thermal Marangoni flow
本研究通过实验和有限元模拟发现，微量表面活性剂导致的溶质 Marangoni 效应可压倒热 Marangoni 效应，使蒸发水滴内流动反转并破坏轴对称性。
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蒸发固定二元混合物液滴群体的平移动力学
Translation dynamics of evaporating sessile binary-mixture droplet populations
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；York University（约克大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）
研究二元混合物液滴对的平移动力学，通过理论模型和实验验证，揭示了溶质马兰戈尼、毛细效应和热马兰戈尼共同决定液滴的吸引、排斥和追逐行为。
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亲液椭圆片上蒸发固着微滴的形态
Morphology of Evaporating Sessile Microdroplets on Lyophilic Elliptical Patches
液滴的蒸发发生在各种各样的自然和技术过程中，例如医疗诊断，农业，食品工业，印刷和催化反应。研究了蒸发液滴在不同接触角的椭圆片表面上的不同形态。我们进行实验来观察这些形态，并使用数值计算来预测修补表面的影响。我们观察到，调整补丁的几何形状提供了对液滴形状的控制。在实验中，将不同体积的液滴放置在不同纵横比的椭圆形化学贴片上，并使用激光扫描共聚焦显微镜进行3D成像，提取液滴形状。在相应的数值模拟中，我们最小化的液滴的界面自由能，采用表面进化。数值结果与我们的实验数据定性一致，可用于微图案化结构的设计，可能建议或排除某些特定应用的形态。然而，实验结果显示钉扎和接触角滞后的影响，这是明显的数值能量最小化缺席。工作的高潮形态图的纵横比与相对体积参数空间，比较预测与测量。
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矿泉水座滴蒸发过程中的界面流
Interfacial flows in sessile evaporating droplets of mineral water
本研究通过对比超纯水与不同矿化度矿泉水蒸发液滴，发现少量离子污染会显著改变液滴内流动模式，揭示了界面流机制的复杂性。
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蒸发固着液滴所得胶体沉积物的形貌分析
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蒸发液滴中的Marangoni对流：解析和数值描述
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本文研究了毛细尺度的轴对称液滴中的稳态单涡Marangoni对流。流体流动的详细描述，提出了一个广泛的接触角，其中考虑到边界条件和质量平衡方程，没有显式求解的纳维-斯托克斯方程。开发的分析方法与数值模拟的结果进行了比较，并证明合理地描述单涡Marangoni流。这表明边界条件在问题中的重要作用。
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固着二元液滴的蒸发触发分离
Evaporation-triggered segregation of sessile binary droplets
多组分液滴的液滴蒸发对于各种物理化学应用是必不可少的，例如在喷墨打印、喷雾冷却和微制造中。在这项工作中，我们观察和研究的蒸发固着二元液滴，由水和表面活性剂样液体（1，2-己二醇）的混合物的相分离。相分离（即，分层）导致液滴的水蒸发速率降低，并且由于水被非挥发性1，2-己二醇屏蔽，最终蒸发过程停止。粒子图像测速和数值模拟的流场的可视化显示，在液滴边缘的水蒸发的时间尺度是快于马兰戈尼流，这源于水和1，2-己二醇之间的表面张力的差异，最终导致隔离。
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蒸发液滴接触线附近双分散胶体粒子的自分选
Self-sorting of Bi-dispersed Colloidal Particles near Contact Line of an Evaporating Sessile Droplet
我们调查沉积模式和相关的形态蒸发后形成的水液滴含有单分散和双分散的胶体颗粒。特别是，基板加热和颗粒直径的综合效果进行了研究。我们采用高速可视化，光学显微镜和扫描电子显微镜来表征蒸发液滴，颗粒运动，和沉积物的形态，分别。在单分散胶体颗粒的情况下，较小和较大的颗粒分别在非加热表面上形成内部沉积物和典型的环。在较大的衬底温度下，形成具有内部沉积物的薄环，这可以通过接触线的自钉扎和颗粒从接触线到液滴中心的平流来解释。在双分散的胶体颗粒的情况下，环内的胶体颗粒的自分选在较大的基板温度下发生。与较大直径的颗粒相比，较小的颗粒沉积在最外边缘处，并且在接触线附近的停滞区域中的这种优先沉积是由于基板上方的液体-气体界面的空间变化的高度。分选发生在较小和较大颗粒的直径的较小比率下。在较大的衬底温度和较大的比率下，颗粒不会被分选并且彼此混合。我们的测量结果表明，存在一个临界衬底温度以及直径比，以实现分选。我们提出了制度地图基板温度颗粒直径和基板温度直径比平面单分散和双分散的解决方案，分别。
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在蒸发水弯月面中意外地不存在Marangoni对流
Unexpectedly absence of Marangoni convection in an evaporating water meniscus
通常认为，在小尺度下，表面张力驱动的流动占主导地位。从限制在毛细管中的乙醇/甲醇的弯月面的蒸发诱导Marangoni对流在弯月面已被以前的研究人员调查。然而，Marangoni对流是出乎意料的缺乏在蒸发水弯月面限制在一个小的微通道，这是在这项工作中报告。利用共焦显微PIV技术对水弯月面附近的速度场进行了研究。水弯月面形成在填充有水的微通道的端部，保持弯月面暴露于大气。蒸发水弯月面附近的流动是由毛细流动补充弯月面失水和蒸发诱导温度梯度引起的浮力流动共同作用引起的。单向毛细管流动占主导地位的小毛细管尺寸，而循环浮力对流占主导地位，在较大的毛细管尺寸。本文所报道的在蒸发水弯月面处的非预期流动行为将有助于进一步研究界面现象。
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毛细尺度固着液滴的蒸发和流体动力学
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对静止液滴蒸发过程进行了理论描述和数值模拟。我们共同考虑到水动力学的蒸发固着滴，在下降和蒸汽在空气中的扩散的热传导的影响。在准稳态近似下确定了旋转对称液滴的形状。还考虑了蒸汽扩散中的非平稳效应。模拟结果与甲苯液滴蒸发速率的测量数据吻合较好。与表面张力的温度依赖性相关的马兰戈尼力在固着液滴中产生流体对流。我们的研究结果表明，几个动力学阶段的对流，其特征在于不同数量的漩涡在下降。在早期阶段的街道的漩涡出现在附近的表面的下降，并诱导一个非单调的空间分布的温度超过滴表面。在下降的近表面涡的初始数量是由Marangoni细胞的大小，这是类似于由皮尔逊平坦的流体层。这个数字随着时间的推移迅速减少，导致在中间阶段的三个大涡。在蒸发过程中，涡旋最终转变为单个对流涡旋，并持续约1/2的蒸发时间。
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粘性流体在蒸发和表面张力梯度作用下的 sessile 半球形滴中流动
Stokes flows in a sessile hemispherical drop due to evaporation and surface tension gradient
Shubnikov Institute of Crystallography, Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics of NRC‘Kurchatov Institute’（舒布尼科夫晶体学研究所，俄罗斯国家研究中心库尔恰托夫研究所晶体学与光子学库尔恰托夫综合体）
研究蒸发和表面张力梯度作用下 sessile 半球形滴中粘性流体的流动，揭示了无滑动条件与蒸发速率的刚性关系，提出临界 Marangoni 数的新的理解。
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重力和流体流动对毛细管尺寸的viscous fluid的表面形状的影响
Influence of gravitational forces and fluid flows on a shape of surfaces of a viscous fluid of capillary size
毛细管尺寸的粘性流体的纳维-斯托克斯方程和边界条件在与流体-气体界面的几何形状相关联的曲线坐标中被制定。结果，可以考虑重力和流动对表面形状的影响来描述液滴和液滴的流体动力学。这为相应的数值研究提供了方便的基础。估计的影响的情况下，一个蒸发的座滴。
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曲面间蒸发毛细桥的界面热流体粘附动力学
Interfacial-Thermo-Fluid-Adhesion Dynamics of Evaporating Capillary Bridges between Curved Surfaces
Motilal Nehru National Institute of Technology Allahabad（莫蒂拉尔·内鲁国立技术学院阿拉哈巴德分校）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
研究曲面间蒸发毛细桥的界面热流体粘附动力学，开发全耦合瞬态数值框架，综合分析多种因素影响，验证模拟方法，揭示蒸发特性受多种因素制约，明确马兰戈尼流主导及基板曲率等对毛细力和粘附力的影响。
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固着液滴的动力学。部分3.强迫振荡理论
Dynamics of sessile drops. Part 3. Theory of forced oscillations
部分润湿固着液滴由正弦压力场驱动，该正弦压力场在液体/气体界面上产生毛细波。通过计算粘性液滴的响应图和相移，扩展了本系列第1部分（Bostwick & Steen 2014）中的分析，其三相接触线随接触角移动，接触角是接触线速度的平滑函数。粘性耗散通过粘性势流近似和临界Ohnesorge数边界区域，超过该边界区域，一个给定的模式变得过阻尼计算。戴维斯耗散源于接触线速度条件导致阻尼振荡与有限的接触线流动性的下降，即使是无粘性流体。计算了产生最大戴维斯耗散的临界迁移率和相关驱动频率。最后，模态共存的区域，其中两个模式可以同时激发一个单一的强迫频率被确定。预测比较有利的振动液滴的相关实验。
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蒸发咖啡滴中的粒子雪崩
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Deegan等人的开创性工作[Nature 389，（1997）]显示了颗粒的干燥固着液滴悬浮液如何在其接触线处呈现出最大蒸发通量，该接触线拖曳液体和颗粒，从而产生众所周知的咖啡污渍环。在这个流体动力学视频中，使用微粒子图像测速和粒子跟踪的测量清楚地显示了在最后时刻被拖动的粒子雪崩，接触角和液滴高度消失。这解释了颗粒在环层中的不同特征包装：外部的一个类似于晶体阵列，而内部的一个看起来更像是堵塞的粒状流体。使用Deegan等人[Phys.Rev.E62，（2000）]使用的基本流体动力学模型，将显示随着液滴寿命结束，液体径向速度如何发散，从而与实验数据进行了良好的比较。
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切向毛细力引起的弹性形变
Elastic deformation due to tangential capillary forces
如果固体足够“软”，固着液滴可以使其所停留的基底变形。在本文中，我们使用基于密度泛函理论的模型计算了由液滴施加在固体基底上的毛细力的详细空间结构。我们表明，除了法向力，下降施加一个以前未考虑的切向力。对固体的合成效应是在接触线附近指向液滴内部的拉力，即不沿着界面。计算了固体的弹性形变，说明了切向力的重要性。
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二元微液滴蒸发过程中的重力效应
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对Bond数为Bo $\ll$ 1的甘油-水二元亚毫米蒸发液滴的流动进行了实验研究和数值模拟。首先，我们测量的流场的基板附近的微PIV无座和悬垂液滴在蒸发过程中，这令人惊讶地显示相反的径向流动方向-向内和向外，分别。这一观察清楚地表明，尽管液滴尺寸很小，但重力效应在控制蒸发液滴中的流场方面起着至关重要的作用。我们从理论上分析了这种重力驱动效应是由甘油的低挥发性引发的，这导致了水的优先蒸发，然后两种组分的局部浓度差导致了驱动对流的密度梯度。我们表明，阿基米德数Ar是无量纲控制参数的引力效应的发生。我们证实了我们的假设，通过实验比较两个蒸发微滴系统，即甘油-水滴和1，2-丙二醇-水滴。我们得到不同的Ar，大于或小于一个单位，通过改变一系列的液滴高度，这对应于有或没有重力效应的情况下，分别。最后，我们数值模拟的过程中，发现很好的协议与实验结果，并再次证实我们的解释。
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固着液滴与弯月面碰撞过程中气泡的形成
Bubble formation during the collision of a sessile drop with a meniscus
如在诸如浸涂的工艺中遇到的，固着液滴与移动弯月面的冲击通常导致小气泡的截留。在这里，我们通过使用高速成像观察液体来实验性地研究气泡形成的过程。我们的中心发现是，截留的气泡的大小至关重要地取决于在哪里开始的滴和移动的弯月面之间的聚结的位置：（i）在一个有限的高度以上的基板，或（ii）正好在接触线。在第一种情况下，我们通常会发现几微米量级的气泡大小，与撞击液滴的大小和速度无关。相比之下，当在接触线处开始聚结时形成的气泡随着撞击液滴的尺寸或速度增加而变得越来越大。我们展示了如何从空气层中的润滑压力和滴的毛细管压力之间的平衡来解释这些观察结果。
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蒸发液滴中颗粒沉积的外部点源动态控制
Dynamic Control of Particle Deposition in Evaporating Droplets by an External Point Source of Vapor
通过蒸发固着液滴将颗粒沉积在表面上对于诸如印刷、薄膜沉积和自组装等多种现象都是重要的。最终沉积物的形状取决于蒸发过程中液滴内的流动。这些流量通常在过程开始时由液滴及其环境的固有物理、化学和几何性质确定。在这里，我们证明了确定性的出现和实时控制的Marangoni流动的蒸发液滴内的外部点源的蒸汽。通过改变源位置，我们可以在空间和时间上调节这些流动，以可控的方式在表面上形成胶体。
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静止液滴蒸发：双极坐标下的解析解
Sessile liquid drop evaporation: analytical solution in bipolar coordinates
液滴在平面上的蒸发沉积研究在物理、工程和医学等领域具有重要的应用价值。提出了新的解析表达式来计算固定液滴的蒸发速率（单位时间内单位表面积的质量损失）和总蒸发速率（单位时间内的质量损失）。为了获得这些结果，H.M.平楔的Macdonald解是由J.C.麦克斯韦在《电磁学》中进一步推导了基于G.A.格林伯格这些解在数学上等价于Yuri O. Popov [Phys.Rev.E71，036313（2005）]，但是，在某些情况下，从计算的角度来看，新的解决方案可能更有用。
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钉扎引起的相邻蒸发多组分液滴中的运动与内部流动
Pinning induced motion and internal flow in neighbouring evaporating multi-component drops
本研究通过实验发现相邻多组分液滴蒸发时中心相互远离，并揭示钉扎引起的运动是这一反直觉现象的原因，且径向速度与蒸发通量完全吻合。
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蒸发液滴接触线附近的Stokes流动
Stokes flow near the contact line of an evaporating drop
静滴在静止空气中的蒸发通常是由蒸气扩散控制的。对于低于$90^\circ$的接触角，来自液滴的蒸发通量倾向于在接触线附近发散。因此，描述蒸发液滴内部的流动仍然是一个挑战。在这里，我们专注于附近的钉扎接触线的渐近行为，通过解析求解任意接触角的楔形几何形状的斯托克斯方程。流场描述的相似性解决方案，与指数相匹配的奇异边界条件，由于蒸发。我们证明，有三个贡献的楔形体中的流动：蒸发通量，向下运动的液体-空气界面和满足均匀边界条件的本征模式的解决方案。在$133.4^\circ$的临界接触角以下，蒸发通量解将占主导地位，而在该角度以上，本征模式解占主导地位。我们证明，对于小的接触角，速度场是非常准确地描述了润滑近似。对于较大的接触角，流动分离成流动朝向液滴中心反向的区域。
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污染物浓度依赖的表面张力不能解释蒸发液滴中溶质马兰戈尼流动的缺失
A contaminant-concentration-dependent surface tension does not explain the absence of solutal Marangoni flow in evaporating droplets
Carlos III University of Madrid（马德里卡洛斯三世大学）
通过PIV实验与耦合流体力学和溶质输运模型对比，发现蒸发液滴内部流动完全由自然对流驱动，而非表面张力梯度，且标准污染模型无法解释流动逆转，表明马兰戈尼应力被完全抑制。
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固着胶体液滴蒸发产生的颗粒沉积图案
Particle deposit patterns from evaporation of a sessile colloidal droplet
本文通过数值模拟研究蒸发固着液滴中胶体颗粒的输运与沉积，揭示颗粒-基底DLVO相互作用和热Marangoni流对咖啡环效应及沉积图案的影响机制。
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内部流动与颗粒-基底相互作用对胶体固着液滴蒸发沉积图案的影响
Impact of internal flow and particle-substrate interaction on deposit patterns during evaporation of a colloidal sessile droplet
本文通过有限体积数值模拟研究胶体液滴蒸发中的颗粒沉积，比较三种物理模型，揭示径向流主导咖啡环效应而马兰戈尼流使其均匀化，并阐明基底-颗粒相互作用及热浮力的影响。
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干燥固着液滴中胶体粒子体积分数的时空动态
Spacial and temporal dynamics of the volume fraction of the colloidal particles inside a drying sessile drop
应用润滑理论，研究了固体基底上固着胶体液滴的干燥过程。提出了一个简单的模型来描述时间动态的形状的下降和下降内的胶体颗粒的体积分数。考虑了粘度的浓度依赖性。结果表明，液滴的最终形状取决于胶体颗粒的初始体积分数和毛细管数。我们的模拟结果是在一个合理的协议与公布的实验数据。本文给出了人血清白蛋白（HSA）水溶液液滴的计算方法。
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低接触角蒸发液滴三相接触线附近的流动结构
Flow Structure near Three Phase Contact Line of Low-Contact-Angle Evaporating Droplets
本文结合数学建模、microPIV和红外热成像，揭示了蒸发液滴三相接触线附近毛细流动与Marangoni流动的竞争机制，量化了两者的时空变化，为解释沉积图案和复杂液体系统分析提供理论基准。
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两个正在冻结液滴的蒸发驱动聚并
Evaporation-driven coalescence of two droplets undergoing freezing
本文采用润滑近似数值模拟，揭示冻结中两液滴因蒸发通量不对称产生毛细流动而聚并，并阐明相对湿度、基底温度及冻结锋面推进的竞争机制。
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固着液滴参数化垂直振动与雾化的直接数值模拟
Direct Numerical Simulation for Parametric Vertical Vibration and Atomization of Sessile Drops
本文通过直接数值模拟研究固着液滴垂直振动与雾化，揭示方位波次谐波响应源于界面波谐波而非法拉第波，并阐明主、次夹断分别受粘性-毛细标度和振动惯性力控制。
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贴壁多组分液滴内部的共焦拉曼显微成像
Confocal Raman microscopy inside sessile multicomponent droplets
本研究针对蒸发多组分液滴内部浓度梯度的高分辨率无标记测量需求，通过建模液滴折射引起的焦点偏移，提出改进的水平激光拉曼测量配置，实现了大接触角液滴三相接触线区域的分析，为液滴动力学研究和相关技术应用提供基础。
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蒸发液滴中活性细菌的图案形成
Active bacterial pattern formation in evaporating droplets
本文研究蒸发液滴中大肠杆菌与毛细限制的相互作用及图案形成，发现三种依赖于细菌活性和环境条件的图案类型，揭示细菌与液滴内毛细流动的相互作用对其扩散的调控机制。
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柔性超疏水条纹表面在固着液滴（电）润湿过程中的行为
Behaviour of flexible superhydrophobic striped surfaces during (electro-)wetting of a sessile drop
我们在这里研究的微观变形的弹性薄板构成的超疏水基板在不同的润湿条件下的固着液滴使用电润湿。使用共焦显微镜的变形轮廓的薄片进行实验评估。这些实验结果，然后解释使用变分原理形式主义的框架内的线性弹性。我们发现，局部变形的薄片主要是由净水平分量的毛细作用力作用在其顶部由于钉扎液滴接触线控制。我们还讨论了电润湿的间接作用，在支配的弹性层的变形特性。一个重要的结论是，小挠度假设，这是经常使用的文献中，未能提供一个定量的描述的实验结果，一个完整的解决方案的非线性控制方程是必要的，以描述实验获得的偏转轮廓。
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蒸发触发的微滴成核和蒸发乌佐液滴的四个生命阶段
Evaporation-triggered microdroplet nucleation and the four life phases of an evaporating Ouzo drop
蒸发液滴在自然界和技术中无处不在，例如在喷墨打印、涂覆、材料沉积、医疗诊断、农业、食品工业、化妆品或液体溢出中。虽然在过去的二十年里，人们已经深入研究了纯液体、具有分散颗粒的液体或甚至液体混合物的蒸发，但是还没有探索具有不同挥发性和互溶度的液体的三元混合物的蒸发。在这里，我们表明，这种三元混合物的蒸发可以触发一个相变和混合物的组成部分之一的微滴的成核。作为模型系统，我们选择了一个固着的乌佐液滴（从日常生活中已知-水，乙醇和茴香油的透明混合物），并揭示和理论上解释其四个生命阶段：在第一阶段，球形帽状液滴保持透明，而更易挥发的乙醇蒸发，由于那里的奇异性，优先在滴的边缘。这导致局部乙醇浓度降低，并相应地导致油滴在那里成核。这是第二阶段的开始，在第二阶段中，油微滴在整个液滴中迅速成核，导致其乳白色，这是所谓的“Ouzo效应”的典型代表。一旦所有乙醇蒸发，现在具有特征性非球形帽形状的液滴再次变得清晰，水滴位于油环上（阶段III），完成相转化。最后，在第四阶段，所有的水都蒸发了，留下一个微小的球形油滴。
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蒸发液滴的三维内部流动演化及其在颗粒沉积图案中的作用
Three-dimensional internal flow evolution of an evaporating droplet and its role in particle deposition pattern
本文利用数字在线全息术三维成像研究蒸发液滴内部流动与颗粒沉积的关系，揭示三阶段流动演化及五类颗粒迁移模式，并建立可预测沉积图案的解析模型。
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固着液滴中蒸发驱动的液体流动
Evaporation-driven liquid flow in sessile droplets
固着液滴的蒸发自发地引起内部毛细液体流动。由蒸发引起的温度或化学梯度引起的液-气界面处的表面张力驱动的表面积和/或表面张力差的最小化使液体运动。该流动沿着悬浮材料拖动，并且是控制干燥液滴留下的污渍中的材料沉积的关键之一。这一原理的应用范围从印刷和涂料工业中的污渍形成控制，到DNA分析，到对血迹的法医和医学研究，以及使用蒸发驱动的自组装纳米技术。因此，固着液滴的蒸发不仅引起了流体动力学的极大兴趣，而且引起了软物质、化学、生物、工程、纳米技术和数学界的极大兴趣。由于这种广泛的兴趣，在干燥液滴蒸发驱动的流动的知识仍然分散在不同的领域，导致各种误解和误解。在这篇综述中，我们的目标是统一这些观点，并反映在最近的实验和理论进展的光在固着液滴蒸发驱动的液体流动的当前理解。此外，我们概述了开放的问题，并指出未来研究的方向。
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蒸发中互连液滴的动力学
Dynamics of evaporating, interconnected droplets
本文研究由微通道连接的一对蒸发液滴，发现液滴间流体交换由压力差驱动的泵送流动主导，并通过稳定性分析揭示超临界叉形分岔和对称性破缺机制可导致连接通道中的流动反向。
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蒸发纯液滴、二元液滴和三元液滴：热效应和轴对称破缺
Evaporating pure, binary and ternary droplets: thermal effects and axial symmetry breaking
希腊开胃酒Ouzo不仅以其独特的茴香风味而闻名，而且当加入水时，它能够从透明的可混溶液体变成乳白色的乳液。最近，已经表明，这种所谓的乌佐效应，即油微滴的自发乳化，也可以通过蒸发的固着乌佐液滴中的乙醇的优先蒸发来触发，导致具有多个相变的令人惊讶的丰富干燥过程[H. Tan等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 113（31）（2016）8642]。由于接触线附近的蒸发增强，油滴的成核在边缘处开始，这导致油环环绕液滴。此外，油滴通过快速溶质Marangoni流平流通过Ouzo滴。在这篇文章中，我们调查蒸发的混合物液滴更详细，通过连续增加混合物的复杂性，从纯水超过二元水-乙醇混合物的三元乌佐混合物（水，乙醇和茴香油）。特别是，轴对称和全三维有限元方法模拟已经进行了这些液滴讨论的热效应和复杂的流动液滴驱动的相互作用的优先蒸发，蒸发冷却和溶质和热Marangoni流。通过使用图像分析技术和微型PIV测量，我们能够比较数值预测的体积演变和速度场与实验数据。通过共聚焦显微镜进一步研究了Ouzo液滴。结果表明，油环的出现主要是由于聚结。
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轴对称液滴对纤维的咖啡渍效应
Coffee stain effect on a fibre from axisymmetric droplets
在过去的几十年里，人们对所谓的咖啡渍效应进行了深入的研究，但大多数研究都集中在固着液滴上。本文分析了悬浮颗粒在固着液滴和轴对称液滴中沉积在纤维上的差异的来源。首先，我们模拟的形状下降的纤维和它的蒸发通量与一些近似推导出分析计算。然后，对于钉扎接触线，我们解决了在润滑近似下的液相流体动力学方程，以确定流向接触线的流速。我们评论这些结果通过比较类似的蒸发条件下的固着滴，我们表明，基板曲率起着作用的接触线脱钉，局部蒸发通量，和液体流场。平流和布朗运动之间的竞争表明，颗粒向接触线的运输发生在一个体积中，该体积位于纤维上的液滴的接触线附近。因此，与固着液滴相比，纤维几何形状在接触线处诱导较弱的颗粒积聚，从而导致实验观察到的更均匀的沉积。
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水活性在蒸发多组分滴中蛋白质丰富咖啡环形成中的作用
On the role of water activity on the formation of a protein-rich coffee ring in an evaporating multicomponent drop
Carlos III University of Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Centro Nacional de Biotecnología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC（西班牙国家生物技术中心，西班牙高等科学研究理事会）
研究揭示了水活性对蒸发过程中蛋白质环形成的影响，通过建立理论模型解释了局部溶质浓度与蒸发速率的反馈机制，为呼吸道滴液中病毒稳定性提供物理依据。
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在加热的基底上干燥挥发性液滴的非定常Bénard-Marangoni不稳定性的模拟
Modeling unsteady Bénard-Marangoni instabilities in drying volatile droplets on a heated substrate
本文研究了毛细尺寸的液滴在加热基底上以恒定接触线方式蒸发时的非定常内流。对乙醇和硅油蒸发液滴内部流动进行了三维数值模拟。为了描述Marangoni流动，我们发现有必要考虑空气中蒸汽的扩散，所有三相的热传导和热辐射。采用ANSYS Fluent有限元法对方程进行了数值求解。作为模拟的结果，Bénard-Marangoni（BM）不稳定性的非平稳行为得到。在第一阶段，在三线附近出现BM细胞的花状结构。对于较小的接触角，细胞的尺寸增大并占据液滴表面的中心区域。这些结果与最近的实验和理论研究密切相关，有助于分析和解决相关问题。
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蒸发多组分微液滴中由分凝引起的瑞利-泰勒不稳定性
Rayleigh-Taylor instability by segregation in an evaporating multi-component microdroplet
多组分液滴的蒸发与各种应用相关，但由于复杂的物理化学动力学而具有挑战性。最近，Li（2018）报告了1，2-己二醇-水二元液滴中的蒸发触发分离。在本工作中，我们向1，2-己二醇-水二元溶液中加入0.5wt%的硅油。这一微小的硅油浓度极大地改变了蒸发过程，因为它触发了从混合物中提前提取1，2-己二醇。令人惊讶的是，我们观察到1，2-己二醇的分离形成羽流，在液滴蒸发期间从固着液滴的边缘向顶点上升。通过将液滴倒置，即，通过研究悬垂液滴，没有羽流表明流动结构是由浮力引起的，浮力驱动瑞利-泰勒不稳定性（即，由密度差和重力加速度驱动）。从micro-PIV测量，我们进一步证明，隔离的非挥发性组分（1，2-己二醇）阻碍了蒸发附近的接触线，从而导致抑制在该区域的Marangoni流。因此，在长时间尺度上，重力效应在流动结构中起主导作用，而不是马兰戈尼流动。我们将蒸发速率的测量与Popov（2005）的扩散模型，结合拉乌尔定律和活度系数进行了比较。该比较确实证实了硅油引发的非挥发性1，2-己二醇的分离显著延迟了蒸发。采用扩展的扩散模型，考虑了偏析的影响，可以很好地描述蒸发过程。
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使用时空相移轮廓术的毛细流动自由表面形貌测量
Free surface topography of capillary flows using spatiotemporal phase shifting profilometry
本研究提出一种基于时空相移轮廓术（ST-PSP）的实验技术，用于表征倾斜表面上毛细流动的自由表面形貌，涵盖液滴、细流等多种状态，并验证了该方法在获取精确高度图方面的有效性。
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快速推进的接触线 Part 1：Navier 滑动和微尺度惯性效应
The rapidly advancing contact line Part-1: Navier slip and microscale inertial effects
Sorbonne Université（索邦大学）；Institut Universitaire de France（法兰西学院）
研究通过模拟揭示接触线推进中Navier滑动模型与微尺度惯性效应的兼容性，发现惯性效应在实验区域至关重要，不支持滑动模型的否定。
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固着液滴聚结
Coalescence of sessile drops
我们提出了一个实验和理论描述的两个水滴在平面固体表面上的聚结动力学。被认为是部分润湿的情况下。这些水滴在充满水的氮气气氛中，通过冷凝生长，最终相互接触并合并。一个新的凸形复合液滴迅速形成，然后指数缓慢地松弛到平衡半球形帽。特征弛豫时间与最终平衡时的液滴半径R * 成比例。该弛豫时间看起来比本体毛细管弛豫时间大近10 7倍b = R * $η$ / $σ$，其中$σ$是气-液表面张力，$η$是液体剪切粘度。为了解释这个非常大的弛豫时间，我们考虑一个模型，涉及到一个Arkalius动力学因子，导致在接触线附近的液体-蒸汽相变。该模型的结果在一个大的弛豫时间的顺序t b exp（L/RT），其中L是摩尔蒸发潜热，R是气体常数和T是温度。我们模拟了近球冠的后期时间弛豫，并发现了一个指数弛豫，其典型的时间尺度与实验相当吻合。1.液滴之间的融合或聚结是许多现象中的关键过程：流体和液体混合物或聚合物中的相变，泡沫和乳液的稳定性，以及冶金中的烧结（Eggers 1998），这就是为什么聚结问题已经受到相当大的关注。到目前为止，对这一过程的大多数研究都致力于两个漂浮在介质中的球形液滴的聚结。在液滴彼此接触之前和之后的过程的动力学由液滴内部和外部的流体动力学以及当液滴彼此在介观距离内时的范德华力控制（Yiantsios \& Davis 1991）。由两个液滴聚结产生的复合液滴在一段时间内松弛成球形，…
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