纤维上液滴定向铺展的薄膜涂覆
流体动力学
2021-01-27 v1
摘要
植物和昆虫利用细长的锥形结构来传输和收集小液滴，这些液滴因毛细作用沿锥形结构推进。这些液滴在运动过程中可沉积流体薄膜，但尽管其对许多生物系统和工业应用十分重要，所沉积薄膜的性质仍属未知。我们通过发展基于润滑方程的渐近分析以及实验测量和数值模拟，刻画了薄膜沉积过程。我们表明，沉积薄膜厚度显著依赖于纤维半径和液滴尺寸，突显出涂覆受到与任意细长几何纤维上薄膜沉积相关的有限尺寸效应影响。我们证明，在平均纤维半径和毛细数固定时，通过改变液滴尺寸，沉积薄膜的厚度可改变一个数量级或更多。我们表明，自推进液滴在创建被动涂覆结构方面具有显著潜力。
引用
@article{arxiv.2009.00958,
title = {Film coating by directional droplet spreading on fibers},
author = {Tak Shing Chan and Carmen L. Lee and Christian Pedersen and Kari Dalnoki-Veress and Andreas Carlson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00958},
year = {2021}
}