Desplazamiento de la línea de contacto bajo la acción de gradientes termocapilares con simetría axial

DOMINGUEZ TORRES, AARÓN; GOMBA, J. M.; PERAZZO, CARLOS ALBERTO; LOPEZ VILLA, A.; MAC INTYRE, J. R.; CORREA, P. G.; MEDINA, A.

Santa Fe

Congreso; 104° Reunión Nacional de Física; 2019

AFA

Se analiza numÉrica y experimentalmente el flujo de un pequeÑo volumen de polidimetilsiloxano depositado en el centro de un sustrato circular, al que se le impone un perfil de temperaturas que disminuye con el radio. El flujo es el resultado de la competición de los esfuerzos viscoso y de Marangoni, este último generado por el gradiente de tensión superficial inducido por la variación de temperatura. El modelado del flujo se lleva a cabo dentro de la aproximación de lubricación, donde se logra adimensionalizar la ecuación de manera tal de obtener una ecuación diferencial no lineal libre de parámetros que rige la evolución del perfil de alturas. Los experimentos muestran que el flujo puede separarse en una parte estable y una inestable. La primera está caracterizada por la transición de la gota hacia un anillo cuyo frente avanza como t 1/3 . Las soluciones numéricas muestran que éstas desarrollan una protuberancia que se desplaza hacia la región fría, dejando detrás una capa líquida de espesor muy pequeño. En la segunda etapa se observa que el inicio de la inestabilidad ocurre para un radio adimensional r c ≈ 3, a partir del cual la línea de contacto muestra ondulaciones que crecen en amplitud y en número de onda.