1、 液滴与界面相互作用：Leidenfrost液滴，相变换热，粉末流体化，液滴撞击壁面等。 

a) Leidenfrost液滴随蒸发产生的一系列自触发振动特性

图1（a）Leidenfrost水液滴在小幅度弯曲的过热壁面上随蒸发而产生的一系列自触发振动。（b）多种液滴与光滑壁面组合在悬浮-摆动转捩点的液滴半径R_h与对应液体毛细尺度λ。（c）多种液滴与光滑壁面组合在摆动-跳动转捩点的液滴振动频率f_b与对应液滴半径表达式R_b^-1/2。虚线代表f_b=(g/8)^1/2R_b^-1/2。插图：摆动-跳动转捩点附近液滴内部流场测试结果。（d）根据图b和c，获得的多种液滴-光滑壁面组合在悬浮-摆动转捩点的Bo（Bo = (R_h/ λ)²）和在摆动-跳动转捩点的Fr（Fr = (g/8)^-1/2f_b R_b^1/2）。实验结果证实理论分析中使用Bo ≈ 1和Fr ≈ 1描述三个振动阶段的两个转捩点的正确性。

[1]Liu, D. & Tran, T., Size-dependent spontaneous oscillations of Leidenfrost droplets. J. Fluid Mech., 2020, 902, A21.

b)液滴在加热金属粉末床产生自触发移动现象

图2 （a）液滴在热金属粉末床的自触发移动现象。虚线代表液滴的初始横向位置（x = 0）,点划线代表液滴移动过程中的横向位置。（b）液滴受困在粉末床上直至液体完全蒸发。（c）液滴在粉末床的下沉过程示意图：液滴接触热粉末后蒸发，导致液滴直径减小到2R，并形成角度为α的倒锥台弹坑。（d）液滴与热金属粉末床相互作用产生粉末流体化的示意图：液滴下沉到粉末床底部后，液滴处于Leidenfrost状态，液滴蒸发产生气流吹动粉末床，产生粉末流体化现象。（e）描述粉末流体化压降ΔP及气流速度u_v的典型Zenz曲线。曲线的最低点（u^*, ΔP^*）将粉末流体化区域划分为两个区域：快速流体化产生的u_v与ΔP负相关关系，导致液滴周围的压力不稳定性，进而触发液滴的移动；气流输运产生u_v与ΔP稳定的正相关关系，导致液滴的受困在粉末床。（f）实验获得的液滴产生自触发移动（实心方块）或者困在粉末床（空心圆圈）的相图，实线为理论模型预测液滴产生自触发移动或者受困的临界曲线。

[2]Liu, D., et al., Sailing droplets in superheated granular layer. Phys. Rev. Lett., 2020, 125(16), 168002.

c) 蒸气诱导漂浮液滴相互吸引

图3 （a）多个漂浮于硅油表面的异丙醇-水混合溶液液滴相互吸引、靠近并融合（延时拍摄）。液滴的不同颜色代表不同质量浓度的异丙醇水溶液。插图：侧面拍摄的漂浮液滴形态，液滴的大部分浸没在油池中，顶部为液面的镜面反射结果。（b）两个初始距离约为6 mm的相同浓度液滴之间距离随时间变化曲线。（c）两个相同浓度和大小的漂浮液滴相互吸引的理论模型示意图。模型假设一个液滴为固定液滴，另一个为移动液滴。R_s为液滴半径，R_c为液滴露出液面部分半径，δ为液滴周围的温度边界层厚度，ΔT_d为液滴露出表面沿径向温度差，ΔT_o为油池表面沿径向温度差。（d）理论模型中移动液滴流动以及蒸发的剖面示意图。固定液滴的蒸发导致移动液滴上存在不均匀的蒸气浓度分布，产生不对称蒸发，进而导致液滴内部和附近油池流动的不对称性。此不对称的蒸发及流动导致移动液滴不断向固定液滴靠近。

[3]Liu, D. & Tran, T., Vapor-induced attraction of floating droplets. J. Phys. Chem. Lett., 2018, 9(16), 4771-4775.

2、航空发动机热端部件的流动换热