液体环境中不互溶液滴的聚并

假设：液滴聚并过程在许多应用中非常重要，且当两个液滴被气体包围时已得到广泛研究。然而，当两个液滴被外部粘性液体包围时，聚并动力学会有所不同。液体中不互溶液滴的聚并尚未得到探索。实验：在本研究中，我们通过实验研究并比较了低粘度和高粘度液体中两个不互溶液滴的聚并及其与互溶液滴对应物的异同。通过高速成像研究聚并动力学，并提出理论模型来分析液桥的生长。发现：我们发现，由于桥接区域三相线的约束，液桥半径 $r$ 的演化方式不同，在低粘度环境中遵循 $r\propto {{t}^{{2}/{3}}}$。而在高粘度环境中，液桥以恒定速度 ${{u}_{r}}$ 生长，该速度随环境粘度 ${{\mu }_{s}}$ 变化，关系为 ${{u}_{r}}\propto {{\mu }_{s}}^{{1}/{2}}$。在液桥生长的后期阶段，无论是在低粘度还是高粘度液体中，液桥演化再次合并到已确立的幂律机制 r\propto {{t}^{{1}/{2}} 中。此外，提出了一种新的惯性 - 粘性 - 毛细时间尺度，统一了惯性、粘性和毛细力对液体环境中液桥演化的综合影响，突出了惯性和粘性阻力在聚并过程中的共同作用。