波状薄液膜中液滴撞击驱动的物质输运

液滴撞击薄液膜的研究通常在静止表面上进行，然而实际系统常涉及由先前液滴产生的残余毛细波。本研究考察了此类行波如何改变撞击动力学和混合。我们使用声学激励系统产生受控的表面扰动，以复现液滴诱导的波，并采用双色激光诱导荧光方法同时测量液膜厚度和染料浓度。撞击在波状薄膜上的行为显著偏离静止条件。冠状物演化、空腔坍塌和射流形成变得不对称，受波相对于撞击的相位控制。这些行为与液膜深度的局部变化有关，后者改变了空腔回缩及相关的混合流动。重建的浓度场证实，液滴液体根据这些深度梯度发生位移，在中等韦伯数下产生不对称混合。我们定义了一个无量纲不对称指数，量化了其对波幅、相位及距声波发生器距离的依赖性。在较高韦伯数下，惯性混合减弱了这些效应，动力学趋近于静态薄膜的情况。