电场强化液滴蒸发

蒸发时间缩短32.9%

利用直流电场诱导液滴形变和内外涡旋，同时增大蒸发表面积并强化蒸气剪切，从而显著加快固着液滴蒸发过程。

Weifeng, Wang · 黄昕 · Liangxu, Wang · Teng, Lin · 罗小明 · 李卫东 · Li, Jiaqing · Yin, Pengbo · Yu, Luo · Lilong, Jiang

Chemical Engineering Science 2024

参数信息

蒸发时间缩短率

32.9 %

蒸发表面积增大率

2.6 %

液滴平均温度升高

2.3 K

蒸气扩散距离增大率

450.3 %

蒸发时间缩短率（热毛细对流）

20.0 %

技术优势

蒸发时间缩短近三分之一

在初始电场强度 280 kV·m⁻¹ 下，水液滴蒸发时间缩短 32.9%。

蒸发表面积增大

电场引起液滴形变，使蒸发表面积增大 2.6%，从而加快蒸发。

液滴温度升高

内部涡旋强化了液滴与基底之间的传热，使液滴平均温度升高 2.3 K。

蒸气剪切增强

外部涡旋增强了对蒸气层的剪切作用，使蒸气扩散距离增加 450.3%。

应用场景

• 微流控液滴操控：用外部电场加速微流控芯片中的液滴蒸发，实现快速样品浓缩。
• 精密干燥仪器：整合电场模块，实现精密干燥设备中蒸发速率的可控提升。
• 催化材料干燥：电场强化蒸发可缩短催化剂浆料或前驱体的干燥时间，提高制备效率。
• 电化学器件制造：在电极浆料涂布后的干燥工序中利用电场加速溶剂蒸发，提升产能。