Controlling and regulating droplet impact dynamics on a heated surface via electrowetting

电润湿 波形 机械 接触角 物理 气泡 数字微流体 电压 航程(航空) 光学 润湿 相(物质) 传热 材料科学 热力学 复合材料 量子力学
作者
Israr Ahmad,A. Saha
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (9)
标识
DOI:10.1063/5.0283525
摘要

The potential application of droplet rebound suppression includes improved spray cooling performance due to prolonged liquid-wall interaction and reduced energy loss. It is also advantageous for preventing cross-contamination, disseminating germs, hazardous chemicals, and many other things. Even though the electrowetting-induced droplet impact has great potential in controlling and regulating the droplet dynamics, to date, there has been no research on electrowetting-assisted droplet impalement on a heated surface. The present work aims to explore the electrowetting-assisted droplet impalement dynamics and corresponding heat transfer characteristics. A Cahn–Hilliard phase field method-based numerical model is developed to analyze the behavior and evolution of the interfaces during the temporal dynamics of droplet impalement. A molecular kinetic theory-based dynamic contact angle model precisely tracks the three-phase contact line dynamics. The impact dynamics are studied for several voltage waveforms, including square, sinusoidal, and triangle, at various applied frequencies in the 5–150 Hz range. Moreover, the static contact angle—voltage waveform and applied frequency—voltage waveform regime map reveals the different droplet rebound behavior and bubble entrapment for a wide range of contact angles (100°–160°). In contrast to the sinusoidal and triangle waveforms, the square waveform effectively eliminates the bubble entrapment during impingement with a high impact velocity of 0.9 m/s. It also exhibits droplet rebound suppression for all contact angles and frequencies within the range of 5–150 Hz. The electrowetting-assisted cooling effectiveness for the square waveform is enhanced by 213.6% and 112.7% for static contact angles of 100° and 160° respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
不喝汽水发布了新的文献求助20
2秒前
小野菌发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
AAAcaiwenji发布了新的文献求助10
3秒前
wdnmd发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
YKKK完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
orixero应助大力高山采纳,获得10
5秒前
ZA9关闭了ZA9文献求助
5秒前
POTATO完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
yxf完成签到,获得积分10
7秒前
深情安青应助汝桢采纳,获得10
7秒前
8秒前
新手菜鸟发布了新的文献求助10
9秒前
明理孱关注了科研通微信公众号
9秒前
爆米花应助三三采纳,获得10
10秒前
Hello应助倚楼听风雨采纳,获得10
11秒前
合适荆发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
弟弟发布了新的文献求助10
11秒前
Ryouji完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
小蘑菇应助飞行的鸡翅采纳,获得30
13秒前
秋雁风完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
YJY完成签到 ,获得积分10
15秒前
乔巴应助照影采纳,获得200
16秒前
16秒前
jiwoo发布了新的文献求助10
18秒前
小坤不慌发布了新的文献求助10
19秒前
gala的夏天完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
morena发布了新的文献求助100
20秒前
yowgo完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6417207
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236425
关于积分的说明 17495296
捐赠科研通 5469956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889771
邀请新用户注册赠送积分活动 1866757
关于科研通互助平台的介绍 1703921