液池上液滴的聚并与铺展
流体动力学
2022-03-01 v3
摘要
近年来，溢油对我们的海洋和生态环境构成了严重威胁。通过小液滴与海洋/海水合并而扩散的溢油尤其难以控制，因为其缓解措施与依赖于聚并的铺展密切相关。这种相互关联性及其对液滴物理性质的依赖此前尚未被探究。此外，此类三相系统的颈缩行为和标度律也未见报道。为此，我们研究了将单滴油轻柔地沉积在水池上的问题，以代表溢油场景。对11种不同的正构烷烃、聚合物和碳氢化合物（具有不同粘度和初始铺展系数）进行了系统性研究。建立了流态图、变形特征和铺展行为的标度律。揭示了一种此前未记录的延迟聚并态的存在。研究发现，惯性-粘-毛细（I-V-C）标度将所有实验液滴变形数据坍缩到一条单一曲线上，而早期铺展被发现要么是振荡的，要么是渐近达到常数值，取决于油滴的粘度，这与已充分报道的单调、幂律晚期铺展行为不同。这些发现同样适用于乳液和强化采油等应用。
引用
@article{arxiv.2101.00293,
title = {Coalescence and spreading of drops on liquid pools},
author = {Varun Kulkarni and Venkata Yashasvi Lolla and Suhas Rao Tamvada and Nikhil Shirdade and Sushant Anand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00293},
year = {2022}
}