表面活性杂质对热毛细对流的阻塞
软凝聚态物质
2024-11-25 v1 流体动力学
摘要
热毛细对流对于控制薄液膜形貌或驱动液-气界面处的微粒特别有效。然而，使用水进行实验具有挑战性，因为其界面容易被表面活性杂质污染，从而深刻改变其流体动力学响应。尽管有许多报告强调热毛细对流受到阻碍，但关于界面污染的定量信息仍然非常缺乏。因此，我们引入了一个通用框架，以考虑水-气界面处存在低浓度不溶性表面活性剂的情况。关注低可压缩性极限，我们确定了逆 Marangoni 数作为建模中合适的小参数。然后可以在不对其他无量纲群作任何进一步假设的情况下对输运方程进行线性化。特别地，研究表明表面活性剂浓度适应热毛细驱动以抵消界面粘性应力。我们讨论了几种与实验相关的情况，并强调了物理可观测量。除了理论与实验之间的极好一致性外，我们的预测还提供了对杂质浓度的定量评估。
引用
@article{arxiv.2409.14493,
title = {Blockage of thermocapillary flows by surface-active impurities},
author = {Thomas Bickel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14493},
year = {2024}
}