粘弹性液滴合并中的弹粘区
流体动力学
2025-10-09 v1
摘要
我们报告了悬挂-悬挂构型中浓缩聚合物液滴合并的区态转变。虽然牛顿液滴合并已被广泛研究，并明确识别了粘性区和惯性区，但聚合物的存在引入了由弹性和分子弛豫效应支配的额外区态。合并过程通常由连接两个液滴的液体桥的颈部半径来表征，其遵循与时间的幂律关系：。大多数现有研究，包括牛顿流体和非牛顿流体，报告给定流体具有唯一的值。相比之下，我们的结果揭示弹性引起了从一个值到另一个值的时间转变，标志着合并区态的转变。特别地，我们测量的值落在亚牛顿区态中，突显了弹性在支配动力学中的作用。我们使用体积分数法框架结合指数Phan-Thien-Tanner模型进行了二维模拟，该模拟定量再现了牛顿流体基准，并准确捕捉了与实验高度一致的粘弹性诱导颈部生长。此外，我们实验测定了曲率，因为文献中通常用于近似轴向曲率的假设并非普遍有效。
引用
@article{arxiv.2510.06686,
title = {Elasto-viscous regime in coalescence of viscoelastic droplets},
author = {Pallavi Katre and Bimalendu Mahapatra and Manaswita Karmakar and Sarang Jagdish and Navin Kumar Chandra and Aloke Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.06686},
year = {2025}
}