微小Rayleigh射流的破碎
流体动力学
2011-06-08 v1
摘要
以足够大的速度从喷嘴排出液体会形成连续射流，该射流由于毛细力而破碎成液滴。在这里，我们通过超高速成像研究了微米级射流破碎形成微液滴的过程。射流的微小尺寸意味着破碎时间尺度约为100纳秒量级，需要以每秒1400万帧的速度进行成像。我们将这些实验与一个包含惯性、表面张力和粘性的数值润滑近似模型[Eggers and Dupont, J. Fluid Mech. 262, 205 (1994); Shi, Brenner, and Nagel, Science 265, 219 (1994)]进行了直接比较。润滑模型允许高效地探索参数空间，以研究射流速度和液体粘度对卫星液滴形成的影响。在相图中，我们识别出卫星液滴形成被抑制的区域。我们比较了润滑近似模型和边界积分(BI)计算在缩颈时刻的液滴形状，显示了在缩颈最终时刻的偏差。尽管存在这种差异，从润滑近似获得的缩颈时间以及液滴和卫星液滴速度的结果与超高速成像结果一致。
引用
@article{arxiv.1011.0320,
title = {Breakup of diminutive Rayleigh jets},
author = {Wim van Hoeve and Stephan Gekle and Jacco H. Snoeijer and Michel Versluis and Michael P. Brenner and Detlef Lohse},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.0320},
year = {2011}
}