Evolución de gotas axial-simétricas bajo el efecto de fuerzas termocapilares

AARON DOMÍNGUEZ TORRES; JONATAN R. MAC INTYRE; JUAN MANUEL GOMBA; CARLOS ALBERTO PERAZZO; PABLO CORREA; ABEL LOPEZ VILLA; ABRAHAM MEDINA OVANDO

Congreso; XXIII CONGRESO ANUAL DE LA DIVISIÓN DE DINÁMICA DE FLUIDOS; 2017

Sociedad Mexicana de Física

Debido al avance que han tenido los dispositivos microfluídicos, siferentes tipos de efectos se han empleado para controlar flujos de espesores delgados. El control de gotas sobre superficies es un tópico de gran interés para una variedad de procesos tecnológicos. El mismo es llevado a cabo por medio de fuerzas de volumen,tales como fuerzas de gravedad o centrífugas, o esfuerzos de corte, los cuales involucran la aplicación de gradientes térmicos, eléctricos, concentración, etc. En el presente trabajo se estudia la migración de gotas con simetría axial depositadas sobre un sustrato sólido calentado no homogéneamente. El gradiente térmico radial aplicado sobre el sustrato que sostiene el fluido genera un esfuerzo de corteen el interfaz líquido/gas (efecto de Marangoni), produciendo un desbalance de fuerzas en el fluido provocando su desplazamiento. El presente estudio, incluye un modelo para la interacción que existenentre las moléculas de la superficie y el líquido (disjoining-conjoining pressure), el cual describe los casos de mojabilidad parcial. Aquí un estudio paramétrico es implementado, donde el volumen inicial del fluido y el gradiente son variados, y los resultados son comparados cualitativamente bien con los obtenidos experimentalmente.A partir de unagota estática rodeada por un film de espesor molecular, se impone una diferencia de temperaturas en el sustrato que la sostiene, TH > TC, tal como muestra la Figura 1. Éste genera un gradiente de tensión superficial que resulta en una fuerza hidrodinámica neta que desplaza la gota desde la región caliente hacia la fría.