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黏度对空气中微流控产生的液体结构的影响

流体动力学 2022-10-11 v1

摘要

本文实验研究黏度对规则液滴流与连续液体射流之间碰撞结果的影响。在保持其他材料性质不变的情况下,考虑了液滴和射流液体黏度的广泛变化。为此,仅使用两种液体:用于液滴的水甘油溶液和用于射流液体的不同类型硅油。组合这些液体,黏度比λ=μ{\lambda} = {\mu}drop/μ{\mu}jet在0.25到3.50之间变化。碰撞结果以 regime 图形式分类,导致四种主要 regime:射流中液滴、射流中破碎液滴、封装液滴和混合破碎。我们证明,取决于液滴和射流黏度,并非所有四种 regime 都能在我们实验探测的域内观察到。实验揭示射流黏度主要影响射流中液滴与封装液滴之间的转变,对于更黏的射流,该转变向更高液滴间距移动。液滴黏度使前述转变保持不变,但改变了连续射流内液滴破碎的阈值。我们建立了一个模型,量化液滴黏度如何影响其延展,该延展在一级近似上固定其在回缩过程中的形状,从而决定其对抗 pinch-off 的稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.04501,
  title  = {Effects of viscosity on liquid structures produced by in-air microfluidics},
  author = {David Baumgartner and Günter Brenn and Carole Planchette},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.04501},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 7 figures