Raju, Suraj ; Braig, Felix ; Fricke, Mathis ; Gründing, Dirk ; Dörsam, Edgar ; Sauer, Hans Martin ; Bothe, Dieter (2023)
Imaging and simulation-based analysis of evaporation flows over wetting edges.
doi: 10.48550/arXiv.2311.10867
Report, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
We monitor the evaporation of a volatile liquid (ethanol) from an inkjet-printed liquid film, consisting of a mixture of ethanol and ethylene glycol. Interferometric video imaging technology is used for recording 2D vapor concentration profiles over the evaporating film. The vapor flow is reconstructed using numerical simulations. In this way, we reconstruct the complete flow velocity profile, and distinguish diffusive and convective gas transport flows, with quantitative tracking of the transport balances. The convective flows are driven by the buoyancy of the solvent vapor in the ambient air. In particular, we reconstruct the evaporation process from the interface of the two-component liquid. We monitor the evaporation flows, implement Raoult's and Henry's laws of vapor pressure reduction, as well as evaporation resistivity. We observe the edge-enhancement of evaporation flows at the wetting rims of the liquid film, and decompose the vapor flows in the diffusive and the convective contribution. We demonstrate how Langmuir's evaporation resistivity can be identified using vapor pressure profiles in the gas phase data and mass transfer balances.
| Typ des Eintrags: | Report |
|---|---|
| Erschienen: | 2023 |
| Autor(en): | Raju, Suraj ; Braig, Felix ; Fricke, Mathis ; Gründing, Dirk ; Dörsam, Edgar ; Sauer, Hans Martin ; Bothe, Dieter |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Imaging and simulation-based analysis of evaporation flows over wetting edges |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 2023 |
| DOI: | 10.48550/arXiv.2311.10867 |
| URL / URN: | https://arxiv.org/abs/2311.10867 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | We monitor the evaporation of a volatile liquid (ethanol) from an inkjet-printed liquid film, consisting of a mixture of ethanol and ethylene glycol. Interferometric video imaging technology is used for recording 2D vapor concentration profiles over the evaporating film. The vapor flow is reconstructed using numerical simulations. In this way, we reconstruct the complete flow velocity profile, and distinguish diffusive and convective gas transport flows, with quantitative tracking of the transport balances. The convective flows are driven by the buoyancy of the solvent vapor in the ambient air. In particular, we reconstruct the evaporation process from the interface of the two-component liquid. We monitor the evaporation flows, implement Raoult's and Henry's laws of vapor pressure reduction, as well as evaporation resistivity. We observe the edge-enhancement of evaporation flows at the wetting rims of the liquid film, and decompose the vapor flows in the diffusive and the convective contribution. We demonstrate how Langmuir's evaporation resistivity can be identified using vapor pressure profiles in the gas phase data and mass transfer balances. |
| Zusätzliche Informationen: | Preprint |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation > B02: Direkte Numerische Simulation lokal gekoppelter Grenzflächentransportprozesse an Kontaktlinien bei dynamischen Benetzungsprozessen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen > C01: Mechanische Zwangsbenetzung von Oberflächen durch gravierte Tiefdruckzylinder |
| Hinterlegungsdatum: | 07 Dez 2023 13:36 |
| Letzte Änderung: | 07 Dez 2023 13:36 |
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