湍流气泡破碎中的快慢表面活性剂
流体动力学
2026-01-07 v1
摘要
当大气囊在湍流流动中破裂时，它经历极大的形变和级联的新界面形成事件，包括跨越多个尺度的细长丝 filament 和气泡，其形成率受湍流和毛细过程控制。我们实验性地研究了表面活性剂和盐对破碎过程的影响，观察到在某些情况下气泡产量增加了一个数量级。对于大于Hinze尺度（定义为表面张力与湍流应力平衡的尺度）的气泡，我们观察到气泡尺寸分布对所有 tested solution 而言保持不变。然而对于小于的气泡，我们观察到气泡产量增加以及气泡尺寸分布变陡，这是由于添加表面活性剂或盐导致的。这种后续效应仅在测试的某些表面活性剂具有足够快的吸附时间尺度时才可见，这些时间尺度小于湍流产生新界面形成的速率。
引用
@article{arxiv.2601.03157,
title = {Fast and slow surfactants in turbulent bubble breakup},
author = {Zhan Wu and Tristan Aurégan and Luc Deike},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03157},
year = {2026}
}