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局部耗散限制了液滴撞击光滑与粗糙基底上的动力学

流体动力学 2017-04-05 v1

摘要

撞击固体基底的液滴在复杂的动力学中发生变形。为了提取主导该动力学的主要机制,我们部署了基于相场方法的数值模拟。与实验的直接比较表明,接触线附近的局部耗散限制了液滴的铺展动力学及其标度最大铺展半径 βmax\beta_\mathrm{max}。通过假设接触线处的拖曳力呈线性响应,我们的模拟合理化了液滴在光滑和粗糙基底上撞击的实验观察结果,这些结果通过单一的接触线摩擦参数 μf\mu_f 来度量。此外,我们的分析表明,在低和中等撞击速度下,接触线处的耗散限制了动力学,我们用标度律 βmax(Reμl/μf)1/2\beta_\mathrm{max} \sim (Re \mu_\mathrm{l}/\mu_f)^{1/2} 描述了 βmax\beta_\mathrm{max},该标度律是液滴粘度(μl\mu_\mathrm{l})及其 Reynolds 数(ReRe)的函数。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.04991,
  title  = {Local dissipation limits the dynamics of impacting droplets on smooth and rough substrates},
  author = {Yuli Wang and Gustav Amberg and Andreas Carlson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.04991},
  year   = {2017}
}