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冲击型剪切稀薄和剪稠液滴的最大扩散

流体动力学 2025-04-01 v1 软凝聚态物质

摘要

冲击液滴的最大扩散是刻画液滴冲击基本流体过程的关键指标。虽然对牛顿流体已有广泛研究,但非牛顿流体冲击固体基底后能扩散的程度仍是未开放问题。本文通过结合数值仿真、实验和尺度分析,建立了预测广义牛顿流体液滴最大扩散的通用框架,涵盖剪切稀薄和剪切稠行为。通过对最大扩散时能量预算的分析,我们识别出支配液滴冲击过程中粘性耗散的特征剪切速率。该发现使我们能够将非牛顿流体液滴的扩散映射到牛顿流体液滴的扩散中,揭示了最大扩散直径对各种冲击参数和流体 rheological 属性的定量依赖。我们的研究解决了理解非牛顿流体液滴冲击动力学的长期挑战,并为设计实现所需冲击结果的非牛顿流体提供了有价值的指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.23555,
  title  = {Maximum spreading of impacting shear-thinning and shear-thickening drops},
  author = {Anahita Mobaseri and Satish Kumar and Xiang Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23555},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 5 figures