表面活性剂动力学对微喷射冲击液面池中快速界面形成的影响
流体动力学
2025-10-30 v1
摘要
我们实验研究了表面活性剂吸附动力学对液面池中气泡动力学的影响。为此，我们使用亚毫米级喷射碰撞到一个远大于喷射尺寸的表面活性剂覆盖液面池上。气泡收缩和闭合发生在亚毫秒尺度，这是对表面活性剂动态降低表面张力能力的严苛测试。我们的实验揭示了硫代甲基苯丙胺盐 (SDS)，该物质具有中等速度的吸附动力学，与Surfynol 465（具有超快速吸附动力学的表面活性剂）之间的差异。对于SDS，坍缩路径几乎与纯水几乎无区别，表明动态表面张力的降低可以忽略不计。相比之下，Surfynol允许出现更深的气泡并在液面池中持续更长时间。谐振子模型准确地捕捉了深部密封 regime 中的气泡收缩。拟合得到的阻尼比值与动态表面张力值一致。
引用
@article{arxiv.2510.25469,
title = {Influence of surfactant kinetics on rapid interface creation via microjet impact on liquid pools},
author = {D. Fernández-Martínez and E. J. Vega and J. M. Montanero and U. J. Gutiérrez-Hernández and D. Fernández Rivas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25469},
year = {2025}
}