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

GOMBA J. M.; A. LÓPEZ VILLA; A. DOMINGUEZ TORRES; PERAZZO, CARLOS ALBERTO; A. MEDINA OVANDO; MAC INTYRE J. R.; CORREA, PABLO

UNIVERSIDAD DEL MAR, CAMPUS PUERTO ÁNGEL, OAXACA

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

División de Fluidos de la Asociación Mexicana de Física

Debido al avance que han tenido los dispositivos microfluídicos, diferentes tipos de efectos se hanempleado para controlar flujos de espesores delgados. El control de gotas sobre superficies es untópico de gran interés para una variedad de procesos tecnológicos. El mismo es llevado a cabo pormedio 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 elpresente trabajo se estudia la migración de gotas con simetría axial depositadas sobre un sustratosólido calentado no homogéneamente. El gradiente térmico radial aplicado sobre el sustrato quesostiene el fluido genera un esfuerzo de corte en el interfaz líquido/gas (efecto de Marangoni),produciendo un desbalance de fuerzas en el fluido provocando su desplazamiento. El presenteestudio, incluye un modelo para la interacción que existe entre las moléculas de la superficie y ellíquido (disjoining-conjoining pressure), el cual describe los casos de mojabilidad parcial. Aquí unestudio paramétrico es implementado, donde el volumen inicial del fluido y el gradiente sonvariados, y los resultados son comparados cualitativamente bien con los obtenidosexperimentalmente. A partir de una gota estática rodeada por un film de espesor molecular, seimpone una diferencia de temperaturas en el sustrato que la sostiene, TH>TC, tal como muestra laFigura 1. Éste genera un gradiente de tensión superficial que resulta en una fuerza hidrodinámicaneta que desplaza la gota desde la región caliente hacia la fría.