تبخیر قطرات خطی بر یک سطح با استفاده از روش کمینه‌سازی انرژی

قطرات خطی، قطراتی با طول و عرض محدود هستند. این قطرات را می‌توان با فرض دو کلاهک در دو انتها و یک بخش مستطیلی در وسط مدل کرد. در این مطالعه، خط تماس قطرات خطی با اشکال و نسبت‌های ابعادی مختلف، در طی فرایند تبخیر آنها مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور یک روش جدید با استفاده از کشش‌های سطحی مختلف گاز-جامد برای یک سطح خشک در مقابل یک سطح قبلا خیس‌شده برای تعیین شکل قطره در طول تبخیر پیشنهاد شده است. در طول تبخیر این قطرات روی یک سطح، متوجه می‌شویم که مهارشدگی خط تماس قطرات خطی منجر به جریان بیرونی ناشی از تبخیر به سمت خط تماس می‌شود، علاوه بر این، نرخ تبخیر محلی را در سطح قطره پیدا کرده و جریان داخلی تولید شده در نتیجه تبخیر قطرات خطی را مطالعه می‌کنیم. خط تماس در انتهای قطرات (دو نیم‌کره) در زوایای تماس بالاتری نسبت به قطرات با رد اثر دایره‌ای شروع به پسروی می‌کند. سرعت جریان بیرونی به سمت انتهای قطره خطی در مقایسه با سرعت جریان به سمت طرفین بیشتر است.

evaporation of line droplets on a substrate: energy minimization method

line droplets are sessile droplets with finite length and width. the drops can be represented by assuming two spherical caps at each end and a rectangular part in the middle. this study examines the behavior of the contact line of line droplets with different shapes and aspect ratios as they evaporate. we suggest a new method using the different solid-gas interfacial tensions for dry vs. a previously wet substrate to determine the shape of the droplet during evaporation. the pinning of the contact line of line droplets leads to the outward evaporation-induced flow toward the contact line as previously described for spherical and infinite cylindrical droplets. during the evaporation of these droplets on a surface, it is observed that the contact line ­at the droplet ends recedes at higher contact angles than droplets with a circular footprint. furthermore, we find the local evaporation rate at the surface of the droplet and study the internal flow generated as a result of evaporation. the outward flow velocity toward the ends along the droplet is higher compared to the flow velocity toward the sides.