中文

部分润湿表面上不互溶 sessile 液滴的聚并

流体动力学 2023-09-25 v1 软凝聚态物质

摘要

液滴聚并是一种常见现象,并在多学科应用中发挥着重要作用。以往的研究主要考虑互溶液体的聚并,尽管固体表面上不互溶液滴的聚并是一个常见过程。在本研究中,我们通过实验和理论探讨了部分润湿表面上两个不互溶液滴的聚并。我们发现,根据所涉及的时间尺度和力相互作用,聚并过程可分为三个阶段,即(I)液桥的生长,(II)聚并 sessile 液滴的振荡,以及(III)部分包裹复合 sessile 液滴的形成及随后的回缩。在阶段 I 中,发现不互溶界面不影响液桥时间演化的标度律,其遵循与互溶液滴相同的 2/3 幂律。在阶段 II 中,通过发展一种考虑表面张力与界面张力的新毛细时间尺度,我们表明两种不互溶液体之间的界面张力作为振荡的不可忽略阻力,减小了振荡周期。在阶段 III 中,发展了一个修正的 Ohnesorge 数来表征油置换水过程中涉及的黏毛细与惯性毛细时间尺度;提出了一种基于能量平衡的新模型来分析最大回缩速度,强调黏性阻力集中在靠近接触线的一个区域内。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.12561,
  title  = {Coalescence of immiscible sessile droplets on a partial wetting surface},
  author = {Huadan Xu and Xinjin Ge and Tianyou Wang and Zhizhao Che},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12561},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 9 figures