Neue Studie zum thermischen Marangoni-Effekt in verdampfenden Flüssigkeitsfilmen auf strukturierten Oberflächen
20.03.2026
In unserer neuen Studie haben wir erstmals systematisch die Grenzflächendeformation verdampfender HFE-Flüssigkeitsfilme auf sinusförmig strukturierten Kupferwänden experimentell untersucht und mit einem analytischen Modell verglichen.
In unserer aktuellen Veröffentlichung im International Journal of Heat and Mass Transfer untersuchen wir das Verhalten dünner Hydrofluorether (HFE)-Filme auf beheizten, strukturierten Kupferwänden unter dem Einfluss thermischer Marangoni-Kräfte. Mithilfe eines chromatisch-konfokalen Liniensensors und Schlieren-Bildgebung haben wir zeitaufgelöste Profile der Flüssig-Gas-Grenzfläche gemessen. Unsere Experimente zeigen, dass die Grenzfläche eine quasi-stationäre Kosinusform annimmt, deren Amplitude mit dem Verdampfungsfluss zunimmt. In binären HFE-Gemischen wirken Thermo- und Solutakapillarität einander entgegen, wobei der thermische Effekt dominiert. Mit einem analytischen Modell basierend auf der Langwellennäherung konnten wir unsere experimentellen Befunde gut reproduzieren. Die Arbeit entstand im Rahmen des vom DLR geförderten Projekts „Marangoni in Films II".
