惯性区液滴的形状与运动
流体动力学
2011-05-13 v2 软凝聚态物质
摘要
本文报告了关于汞液滴形状与运动的实验结果。该液滴置于水平旋转圆柱体中，转速范围为8-93 rpm，液滴的雷诺数2500<Re<26000，毛细数0.0002<Ca<0.0023。在低速（Re<8150）下，当接触角变化可忽略时，液滴速度远低于Ho. Young Kim [6]关系式的预测值。通过用固体表面附近边界层估算的耗散替代体相耗散来修正Kim关系式，可以消除这一观测到的偏差。根据汞液滴后侧的变化，随着旋转速度的变化，可以识别出三种不同的状态：(i) 椭圆形或圆角状态，(ii) 尖角状态，以及(iii) 尖点状态。从椭圆形到尖角状态的转变发生在有限的后退接触角950处。发生转变的临界接触角(θc)与静态后退接触角(θs)之比为0.657。通过用楔形流耗散替代，将de Gennes模型[4]推广至高接触角，预测的临界接触角比(θc/θs)与实验值非常吻合。在较高Re下，将动态接触角随速度的变化与Cox-Voinov模型[3]进行了比较。尽管数据变化的趋势大致可由该模型表示，但根据实验数据得到的拟合系数远高于理论值。
引用
@article{arxiv.1006.1506,
title = {Shape and motion of drops in the inertial regime},
author = {Vijaya Senthil Kumar K. and Baburaj A. Puthenveettil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.1506},
year = {2011}
}
备注
Published in Proceedings of Asian Conference on Fluid Mechanics (ACFM) December 2010 Dhaka Bangladesh