油膜覆盖气泡破裂中增强的奇异射流形成

气泡广泛存在于许多自然和工程过程中，而气泡破裂产生的气溶胶因其在界面间质量和动量传递中的关键作用而备受关注。所有先前的研究均声称，毫米级裸气泡在水面破裂产生的射流液滴典型尺寸为 $\boldsymbol{O}$(100 $\si{\micro\relax}$m)，远大于气泡帽破碎产生的 $\boldsymbol{O}$(1 $\si{\micro\relax}$m) 膜滴。在此，我们记录了此前未知的现象：当破裂气泡被薄油层覆盖时，射流液滴可小至几微米。我们提供的证据表明，更快且更小的射流液滴源于油膜覆盖空腔塌缩的奇异动力学。独特的气-油-水复合界面提供了一种独特的阻尼机制，可在空腔塌缩过程中平滑掉前驱毛细波，从而导致主导波更有效的聚焦，并由此在比裸气泡更广的参数空间内产生奇异射流。我们通过考虑惯性、表面张力和黏性效应之间的相互作用，对奇异射流区域的参数极限给出了理论解释。由于此类污染气泡被广泛观测到，这些先前未被认识的快速且微小的载污射流液滴可能增强气泡驱动的跨界面通量，促进本体物质的雾化及空气传播。