具有热梯度的毛细管断裂简化模型：预测与计算验证
流体动力学
2021-12-10 v2
摘要
最近有研究表明，将硅芯二氧化硅同轴光纤送入火焰中——由此产生陡峭的二氧化硅黏度梯度——会形成硅球，其尺寸由进给速度控制[Gumennik et al., Nat.Commun. 4, 2216 (2013)]。随后 Mowlavi 等人[Phys. Rev. Fluids. 4, 064003 (2019)]推导出一个由进给速度预测液滴尺寸的简化模型，但参数值和温度分布上的较大实验不确定性使得该模型的定量验证无法实现。在此，我们使用完全相同的物理参数和温度分布，针对全分辨率三维轴对称 Stokes 模拟对该简化模型进行验证。在广泛实验相关进给速度范围内，我们获得了极佳的定量一致性。令人惊讶的是，我们还观察到断裂位置处的局部毛细数在所有进给速度下几乎保持恒定。由于其计算成本低，该简化模型因此是设计未来实验的有用工具。
引用
@article{arxiv.2104.11671,
title = {Reduced model for capillary breakup with thermal gradients: Predictions and computational validation},
author = {Isha Shukla and Fan Wang and Saviz Mowlavi and Amy Guyomard and Xiangdong Liang and Steven G. Johnson and J. -C. Nave},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11671},
year = {2021}
}