Predictive Model of Supercooled Water Droplet Pinning/Repulsion Impacting a Superhydrophobic Surface: The Role of the Gas–Liquid Interface Temperature
Notice bibliographique
Résumé
Dynamical analysis of an impacting liquid drop on superhydrophobic surfaces is mostly carried out by evaluating the droplet contact time and maximum spreading diameter. In this study, we present a general transient model of the droplet spreading diameter developed from the previously defined mass-spring model for bouncing drops. The effect of viscosity was also considered in the model by definition of a dash-pot term extracted from experiments on various viscous liquid droplets on a superhydrophobic surface. Furthermore, the resultant shear force of the stagnation air flow was also considered with the help of the classical Homann flow approach. It was clearly shown that the proposed model predicts the maximum spreading diameter and droplet contact time very well. On the other hand, where stagnation air flow is present in contradiction to the theoretical model, the droplet contact time was reduced as a function of both droplet Weber numbers and incoming air velocities. Indeed, the reduction in the droplet contact time (e.g., 35% at a droplet Weber number of up to 140) was justified by the presence of a formed thin air layer underneath the impacting drop on the superhydrophobic surface (i.e., full slip condition). Finally, the droplet wetting model was also further developed to account for low temperature through the incorporation of classical nucleation theory. Homogeneous ice nucleation was integrated into the model through the concept of the reduction of the supercooled water drop surface tension as a function of the gas-liquid interface temperature, which was directly correlated with the Nusselt number of incoming air flow. It was shown that the experimental results was qualitatively predicted by the proposed model under all supercooling conditions (i.e., from -10 to -30 °C).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».