剪切稀化流体的快速润湿
流体动力学
2022-08-25 v1 软凝聚态物质
摘要
通过实验与数值模拟，我们研究了水溶液甘油（牛顿流体）与水溶性聚合物（剪切稀化）溶液在光滑表面上的液滴自发铺展。我们发现，在最初毫秒内，剪切稀化溶液的铺展与水的铺展完全相同，与聚合物浓度无关。相比之下，水溶液甘油表现出不同的行为，即铺展速率明显慢于水。在初始快速铺展阶段，阻碍润湿的主导力为惯性力与接触线摩擦。对于甘油溶液，甘油浓度的增加有效增大了接触线摩擦，导致润湿阻力增加。然而对于聚合物溶液，聚合物浓度的增加并不改变接触线摩擦。因此，对于剪切稀化流体，无法通过改变添加剂用量来控制接触线处的能量耗散。在快速润湿 regime 下，剪切稀化流体在光滑表面铺展速率的降低只能通过增大溶剂黏度来实现。我们的结果对相变应用具有启示意义，其中快速铺展速率的控制至关重要，例如防冰与焊接。
引用
@article{arxiv.2208.11410,
title = {Rapid wetting of shear-thinning fluids},
author = {Susumu Yada and Kazem Bazesefidpar and Outi Tammisola and Gustav Amberg and Shervin Bagheri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11410},
year = {2022}
}