冷颗粒靶面延缓撞击液滴的整体冻结
流体动力学
2024-01-08 v2
摘要
当液滴与过冷靶面接触时,会发生冻结。靶面温度越低,冻结理应越快。在本研究中,我们探讨了液滴撞击冷颗粒材料的过程。随着过冷度增大,液滴的整体冻结被延缓了至少一个数量级。整体凝固的推迟伴随着动力学的显著变化,包括铺展-回缩过程、卫星液滴的生成以及靶面坑洞的形成。这些效应主要由颗粒靶中润湿孔隙的凝固所引起。由于孔隙尺寸较小,在中等过冷度下,该处的凝固速度足够快,能够与撞击动力学的特征时间尺度相匹配。结果,亲水性撞击表现为“疏水性”,且凝固液滴的尺寸缩小。表面上的单层冷颗粒能够复现这些效应。我们的研究提出了一种调控亚冻结液滴撞击凝固形貌的潜在方法,并进一步揭示了动力学与凝固强耦合的撞击场景。
引用
@article{arxiv.2306.11563,
title = {Cold granular targets slow the bulk freezing of an impacting droplet},
author = {Song-Chuan Zhao and Hao-Jie Zhang and Yudong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11563},
year = {2024}
}