Raju, Suraj ; Braig, Felix ; Fricke, Mathis ; Gründing, Dirk ; Dörsam, Edgar ; Sauer, Hans Martin ; Bothe, Dieter (2024)
Imaging and simulation-based analysis of evaporation flows over wetting edges.
In: International Journal of Heat and Mass Transfer, 231
doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125731
Artikel, 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, 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: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2024 |
| 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: | 2024 |
| Verlag: | Elsevier |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | International Journal of Heat and Mass Transfer |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 231 |
| DOI: | 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125731 |
| URL / URN: | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001793102... |
| 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, 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. |
| Freie Schlagworte: | film evaporation, buoyancy driven flow, evaporation resistance, Henry’s law, chemical potential, OpenFOAM, Michelson interferometry |
| ID-Nummer: | Artikel-ID: 125731 |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 16 Fachbereich Maschinenbau 16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) 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 > B01: Modellierung und VOF-basierte Simulation der Multiphysik irreversibler thermodynamischer Transferprozesse an dynamischen Kontaktlinien 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 04 Fachbereich Mathematik 04 Fachbereich Mathematik > Mathematische Modellierung und Analysis (MMA) |
| Hinterlegungsdatum: | 10 Jun 2024 05:49 |
| Letzte Änderung: | 10 Jun 2024 08:15 |
| PPN: | 51900017X |
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