表面活性剂浓度对气泡破裂产生液滴的影响
流体动力学
2022-10-05 v1
摘要
海水表面气泡的破裂会产生液滴，是海盐气溶胶的主要来源。单个气泡破裂事件产生液滴的潜在机制已被深入研究，且气泡尺寸与液体参数（密度、黏度和表面张力）的影响已得到统一。然而，尽管海洋中存在多种多样的表面活性剂分子，它们的影响却被忽视了。本文通过实验探究了水溶液中表面活性剂浓度（十二烷基硫酸钠——SDS）对单个气泡溃灭及后续液滴产生的影响。我们表明这些表面活性剂分子具有惊人的效应。特别地，我们定量表明它们改变了气泡溃灭过程，诱导产生更少、更小且更快的液滴，并且在特定浓度下甚至可完全阻止液滴的产生。这些结果在现有的无量纲框架中给出，并使我们能够确认这些效应主要是表面张力梯度（马兰戈尼应力）所致，而非仅仅是表面张力的降低。最后，本研究表明表面活性剂的海水污染作用十分重要，需要被理解以改进对海盐气溶胶的预测。
引用
@article{arxiv.2202.04570,
title = {Influence of surfactant concentration on drop production by bubble bursting},
author = {Juliette Pierre and Mathis Poujol and Thomas Séon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04570},
year = {2022}
}