二氯甲烷液滴在水面表面活性剂溶液上的自发旋转
流体动力学
2022-03-30 v1
摘要
我们报道了一系列实验，将二氯甲烷液滴置于含有表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的水溶液表面。在液滴保持轴对称感的诱导阶段之后，接触线处出现振荡。这些振荡之后是液滴引人注目的自发旋转。后者迅速形成双尖“转子”形态，且旋转速率稳定在一个恒定值，尽管液滴形状和尺寸逐渐变化，不再改变。由于二氯甲烷的持续溶解和蒸发，液滴最终消失。我们利用纹影可视化与粒子图像测速技术建立了一个自洽的场景，能够解释系统的演化。结果表明，由液滴附近二氯甲烷溶解所诱导的马兰戈尼效应是所观测动力学的成因。借自动态系统理论和已有低阶模型的论证，使我们能够从定性上解释系统为何选择旋转构型。液滴浸没部分的几何形状在这一选择过程以及旋转速率的调节中均起着关键作用。
引用
@article{arxiv.2203.15606,
title = {Spontaneous spinning of a dichloromethane drop on an aqueous surfactant solution},
author = {Dolachai Boniface and Julien Sebilleau and Jacques Magnaudet and Véronique Pimienta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.15606},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 10 figures, 1 supplemental material