Numerical model using a Volume-Of-Fluid method for the study of evaporating sessile droplets in both unpinned and pinned modes

Autor: Quentin Magdelaine, Jose-Maria Fullana, Cecile Lalanne, Florence Lequien
Přispěvatelé: Laboratoire d'Etude de la Corrosion Non Aqueuse (LECNA), Service de la Corrosion et du Comportement des Matériaux dans leur Environnement (SCCME), Département de Physico-Chimie (DPC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département de Physico-Chimie (DPC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut Jean Le Rond d'Alembert (DALEMBERT), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Surface du Verre et Interfaces (SVI), SAINT-GOBAIN-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Saint-Gobain-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CEA, Contributeur MAP
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: European Journal of Mechanics-B/Fluids
European Journal of Mechanics-B/Fluids, Elsevier, 2021, 89, pp.267-273
European Journal of Mechanics-B/Fluids, 2021, 89, pp.267-273. ⟨10.1016/j.euromechflu.2021.06.003⟩
ISSN: 0997-7546
1873-7390
DOI: 10.1016/j.euromechflu.2021.06.003⟩
Popis: International audience; This article focuses on the numerical study of the evaporation of sessile dropletsusing a Volume-Of-Fluid (VOF) method in the free-software Basilisk. We con-sider pure liquid droplets forming a spherical-cap onto a smooth or rough andnon-corrosive substrate and we investigate two different modes of evaporation:the unpinned mode where the contact angle is constant and the pinned modewhere the wetting area is constant. The numerical method used to implementthe contact angle and for the reconstruction of the interface is fully described,especially for the pinned mode where we propose a new VOF implementation.In the unpinned mode, we perform parametric studies and we show the influenceof the relative humidity and the contact angle on the evaporation process. Forall the explored parameters, the simulations predict that the volume decreaseslinearly with time, which matches the signature behaviour of evaporating un-pinned droplets, irrespective of the geometrical parameters. In the pinned mode,the contact angle analysis indicates a linear decrease in time which was expectedaccording to the theory and validated with some experiments we performed.
Databáze: OpenAIRE