蒸发聚合物液滴中气泡-液滴相互作用的洞察
软凝聚态物质
2023-09-28 v1 流体动力学
摘要
处于加热环境中的聚合物液滴在从喷雾干燥、粉末形成到表面涂层的多个领域具有重要意义。在本工作中，我们研究了高粘弹性模量水性聚合物液滴在声悬浮环境中的蒸发。根据激光辐照强度，我们在聚合物浓度的稀 regime 观察到气泡成核，这与之前在低粘弹性模量聚合物液滴的半稀缠结 regime 中观察到的气泡成核相反。气泡成核后，准稳态气泡生长根据激光辐照强度和浓度发生。我们的标度分析揭示，气泡生长遵循 Plesset-Zwick 准则，与聚合物溶液的粘弹性无关。进一步，我们确定气泡生长起始对激光辐照强度具有反非线性依赖。在高浓度和高激光辐照强度下，我们报道了聚合物膜的膨胀与塌陷而无破裂，表明形成了具有显著强度的界面皮。液滴振荡主要由多个气泡的存在驱动，并在一定程度上由液滴的旋转运动驱动。最后，根据气泡生长的性质，形成不同类型的沉淀物，这与低粘弹性模量聚合物液滴中观察到的不同雾化模式相反。
引用
@article{arxiv.2309.15605,
title = {Insights into bubble droplet interactions in evaporating polymeric droplets},
author = {Gannena K S Raghuram and Durbar Roy and D Chaitanya Kumar Rao and Aloke Kumar and Saptarshi Basu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15605},
year = {2023}
}