Dynamics of the steam-air mixture in the gap between a drop and a solid substrate
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2026-1-33-42Abstract
This paper presents the results of numerical modeling of the air and water vapor motion from beneath a drop hovering over a hot solid substrate. A similar problem was previously solved in a simplified formulation using a modified equation for water vapor concentration with model-based consideration of convective transport. In the present study, the full system of Navier – Stokes equations is used to describe mass transfer of the steam-air mixture. The physical model is closed using the equation of state for a two-component ideal gas. The problem is solved numerically with the help of the finite difference method in an axisymmetric formulation. The obtained velocity fields for the steam-air mixture and for the vapor concentration demonstrate the presence of excess pressure beneath the drop due to intense evaporation caused by heating from the hot substrate. For experimental values of the material parameters, the possibility of a drop levitation above the substrate is demonstrated. The presented data are in good agreement with the calculation results previously obtained using a simpler approach.Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Bulletin of Perm University. Physics

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.