喷墨打印技术：液滴形状演变

图7.1显示了液滴形状的演变，液滴中没有溶质但拥有固定接触线。图7.1显示了在蒸发阶段液滴高度逐渐降低，形状仍然非常接近球冠，只是在液滴的挥发后半段液滴会变得非常薄，表明对流的速度与液滴接触线附近的挥发速度不一致。因此，接触线向内移动，这是因为毛细管数有限。毛细管数为零，整个蒸发过程都会保持球形形状，但是在挥发的早些时候毛细管数较多的液滴不能保持固定接触线。在图7.2中，这个液滴的体积将作为时间的函数。这个数字清楚地表明，液滴的蒸发率是常数，只要接触线停留在同一个位置，这个结果符合式（7.19），因为液滴拥有固定的半径数值。后期的蒸发过程中，液滴半径和蒸发率都会降低。

图7.1 没有溶质与固定接触线液滴的形状的演变。行对应等距

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图7.2 无溶质有固定接触线液滴的体积与时间的变化关系

相应的无接触线的液滴的情况如图7.3和图7.4所示。液滴接触线的接触面的形状明显不同于拥有固定接触线的抛物线的形状，这是由于存在楔裂压力。在蒸发的阶段接触角保持不变。另外，由式（7.20）可知，液滴总的挥发速度正比于液滴的半径，因此挥发速率会随着时间减小。对于标准的球冠，液滴体积会与（t₀-t）^3/2正比，其中t₀为总干燥时间。然而，由于楔裂压力的影响这个结果不一定正确，尽管最初这个结果吻合。