Étude des caractéristiques de l'évaporation des gouttes de nanofluides en suspension et du dépôt de particules

Gao Feng ,  

Li Yuanyuan ,  

Lu Gui ,  

摘要

L'évaporation de gouttes de nanofluides fonctionnels contenant des nanoparticules sur une surface solide est un processus clé dans plusieurs domaines tels que la climatisation, le refroidissement électronique, etc. Le processus d'évaporation de nanofluides sur une surface solide et de dépôt de particules a été étudié, les motifs de dépôt ont été capturés et caractérisés de manière microscopique. Les résultats montrent que les gouttes de liquide s'évaporent toujours selon un modèle de rayon de contact constant, les changements de température du substrat et de volume de la goutte ont peu d'effet sur le mode et la forme d'évaporation de la goutte, et l'angle de contact change presque linéairement avec le temps. Les agents de surface peuvent fortement réguler le comportement cinétique de l'expansion de la goutte, l'addition de seulement 0,25% en masse de l'agent de surface dodécylsulfate de sodium (SDS) peut augmenter le rayon d'expansion de la goutte de 0,71 mm à 1,12 mm, l'angle de contact initial passe de 83° à 54°, et la surface d'expansion augmente de 89%. De plus, le SDS peut réguler l'augmentation de la largeur des anneaux de café, lorsque la fraction massique SDS atteint 1,00%, la largeur des anneaux de café atteint 230 µm, les particules sont réparties de manière relativement uniforme dans toute la zone d'évaporation, ce qui inhibe efficacement l'effet des anneaux de café. La température du substrat et le volume de la goutte affectent considérablement les motifs de dépôt des gouttes de liquide après évaporation, plus la température du substrat est élevée, plus le volume de la goutte est grand, plus les anneaux de café formés après l'évaporation sont évidents. En introduisant le nombre de Ma, les effets mécanismes de Marangoni induits par les changements de température, de volume et de fraction massique sur le mouvement interne de la goutte et le mécanisme de formation des anneaux de café ont été caractérisés quantitativement.

关键词

nanofluides; évaporation de gouttes; auto-assemblage de particules; anneaux de café

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