喷射细长的粘弹性液体细丝的回缩

在喷墨打印过程中会产生细长的液体细丝，其随后可能回缩形成单一液滴，或破裂形成主液滴和一个或多个卫星液滴。这些卫星液滴是不可取的，因为它们会降低打印的质量和重复性。现有的抑制卫星液滴形成的策略包括向墨水中添加粘弹性等。在本工作中，我们旨在增进对粘弹性在抑制喷墨打印中卫星液滴作用的理解。我们证明，极稀的粘弹性水溶液（浓度 $\sim$ 0.003% wt. 聚乙烯氧化物 (PEO)，对应于喷嘴 Deborah 数 $De_{n}$ $\sim$ 3）可以抑制卫星液滴的形成。此外，我们表明，对于给定的驱动条件，存在聚合物浓度的上下限，在此范围内卫星液滴被抑制。在低于下限的浓度下形成卫星液滴，而在高于上限的浓度下（固定驱动条件）喷射停止。而且，我们观察到，在这两个界限之间的浓度下，细丝回缩的速度大于牛顿情况下相应的 Taylor-Culick 速度。我们表明，这种增强的回缩速度可归因于聚合物拉伸引起的弹性张力，其在初始喷射阶段积累。这些结果揭示了回缩液体细丝中惯性、毛细作用和粘弹性之间复杂的相互作用，这对聚合物溶液喷墨打印的稳定性和质量具有重要意义。