利用润湿和超声波从油/水混合物中提取油
流体动力学
2026-02-03 v2
摘要
油和水置于固体表面上时，因其表面润湿性不同，对于传播于固体中的MHz级表面声波(SAW)作出不同的响应。我们观察到，在SAW激励下，无论是非有机硅油还是有机向日葵油，油薄膜都可以持续从包含油和表面活性剂水溶液中悬浮液中提取。负责从混合物中提取油的机制是声润湿现象：表面张力较低的油相以'指'形态离开混合物，向远离液滴的方向与SAW的传播方向相反地扩散。高表面张力的水相保持静止。增加SAW强度或混合物中的油含量会增强油从乳液中离开的速率。我们进一步观察到油膜自由表面的声-毛细流动不稳定性以及在SAW存在下乳液油浓度在空间上的梯度形成。我们的研究表明，SAW有望用于从油在水乳液中实现异质性油的去除，以补充当前的相分离方法。
引用
@article{arxiv.2502.08800,
title = {Using wetting and ultrasonic waves to extract oil from oil/water mixtures},
author = {Yifan Li and Jesus M. Marcos and Mark Fasano and Javier Diez and Linda J. Cummings and Lou Kondic and Ofer Manor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08800},
year = {2026}
}