不溶解表面活性剂导致喷溅滴droplet尺寸放大
流体动力学
2026-04-14 v2
摘要
环境或工程配置中常见表面气泡，如海洋-大气界面、汤达尔酒或火山喷发等，通常生活在受污染的表面上。表面活性剂（surfactant）是一种常见的污染类型。我们考察了不可溶表面活性剂对气泡破裂形成喷溅滴的影响。与观察到的趋势相反，即表面活性剂会降低具有前体毛细波的气泡的 eject 滴半径，我们发现表面活性剂会增加没有前体毛细波的气泡的 eject 滴半径——这一情境特征于小气泡。因此，结果对理解受污染条件下的气溶胶分布具有根本性意义。我们发现，趋势反转是由于马隆杜应力对坍塌气袋聚焦的影响。我们通过使用测量的表面张力随表面活性剂浓度变化而变化的方程状态（equation of state）进行数值模拟，实验室实验和数值模拟在喷 velocity 和滴 size 之间取得定量一致性。*Jun Eshima 和 Tristan Aur\'egan 共同贡献本工作。
引用
@article{arxiv.2507.09189,
title = {Size Amplification of Jet Drops due to Insoluble Surfactants},
author = {Jun Eshima and Tristan Aurégan and Palas Kumar Farsoiya and Stéphane Popinet and Howard A. Stone and Luc Deike},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09189},
year = {2026}
}