Critical parameters for the partial coalescence of a droplet
通过调节两种液体的粘度,对液滴在平面液/液界面上的部分聚结进行了实验研究。这个问题主要取决于四个无量纲参数:邦德数(重力与表面张力),欧姆索奇数(两种流体的粘度与表面张力),和密度相对差异。子液滴尺寸和母液滴尺寸之间的比率作为这些无量纲数的函数进行了研究。在聚结过程中测量了液滴的可用表面能等全局量。详细研究了毛细波的传播和衰减。讨论了这些波与部分合并的关系。提出了额外的粘性机制,以解释这两种粘度所发挥的不对称作用。
2006-12-15 physics.flu-dyn
Non-coalescence of sessile drops from different but miscible liquids: Hydrodynamic analysis of the twin drop contour as self stabilizing, traveling wave
毛细作用总是有利于液滴融合。然而,来自不同但完全可混溶的液体的固着液滴在接触时通常不会立即熔化。相反,观察到中间非聚结。两个独立的液滴体通过薄的液体颈连接在基底上移动。在新的实验数据的支持下,提出了这种状态的薄膜流体动力学分析。据推测,对流和扩散的体积通量在颈部区域建立一个局部的和暂时稳定的表面张力梯度。这引起稳定行波的局部表面(Marangoni)流,即,观察到的移动双滴结构。理论预测与实验结果非常吻合。
2012-06-16 physics.flu-dyn
Effect of velocity, fluid properties and drop shape on coalescence and neck oscillation
IITK(印度理工学院坎普尔分校)
研究通过轴对称数值模拟探讨了液滴在深液池中的合并动力学,分析了速度、粘度和液滴形状对合并及颈振荡的影响,揭示了惯性、粘性和重力力在合并过程中的作用机制。
2026-02-07 physics.flu-dyn
Sweeping by Sessile Drop Coalescence
在接触固体的液滴的聚结期间,液体扫过润湿的和固体投射的区域。清扫的程度决定了诸如自清洁表面、防霜涂层、水收集器和滴式冷凝器等设备的性能。对于这些应用,弱润湿和非润湿固体基底是优选的,因为它们增强液滴动力学行为。因此,我们的聚结研究仅限于接触角为90° $\le θ_{0} \le$ 180°的液滴。二进制固着液滴聚结的焦点,作为主要工具采用的流体模拟体积。模拟,其中包括一个奇石动态接触角模型,首先验证对三个不同的实验基板系统,然后用于研究固体润湿性的影响,通过修改$θ_{0}$扫描。随着$θ_{0}$增加到150°,润湿和投影扫掠面积都随着液滴质心升高而增加。对于$θ_{0} \ge$ 150°,由于基底的润湿性降低和由于破胶固体引起的液体动量的聚焦,发生聚结诱导的液滴跳跃。在这种情况下,预计波及面积继续增加与$θ_0$,而湿波及面积达到最大值,然后减少。利用流体力学理论的机械能平衡解释了清扫结果,并与自由液滴聚结进行了比较。
2020-05-14 physics.flu-dyn
Non-coalescence of oppositely charged drops
长期以来,不透明的带电液滴一直被认为受到一种吸引力,这种吸引力有利于它们的聚结。在这个流体动力学视频中,我们证明了临界场强的存在,在该临界场强之上,带相反电荷的液滴不会合并。我们观察到,适当地定位和相反的电荷的液滴在施加的电场中朝向彼此迁移;但是,尽管液滴如预期的那样在低场强下聚结,但它们在较高场强下接触后彼此排斥。定性地说,液滴似乎相互“反弹”。我们直接成像弹跳液滴之间的弯月桥的瞬态形成。
2009-10-17 physics.flu-dyn
Unified Viscous-to-inertial Scaling in Liquid Droplet Coalescence
这封信提出了一个理论上的两个球形液滴,最初是固定的合并。在聚结后形成的液体颈部的半径的演变被制定为一个初始值问题,然后解决,以产生一个精确的解决方案,没有自由参数,其两个渐近近似再现众所周知的缩放关系在粘性和惯性制度。Paulsen等人[Phys. Rev. Lett. 106,114501(2011)]也通过该理论恢复,使得不同粘度的数据塌陷到单个曲线上。
2019-06-12 physics.flu-dyn
Evaporation-driven coalescence of two droplets undergoing freezing
本文采用润滑近似数值模拟,揭示冻结中两液滴因蒸发通量不对称产生毛细流动而聚并,并阐明相对湿度、基底温度及冻结锋面推进的竞争机制。
2024-11-19 physics.flu-dyn
Delayed coalescence of surfactant containing sessile droplets
当两滴相同液体的固着液滴接触时,它们在毛细作用的驱动下合并成一滴。然而,当两个液滴具有不同的表面张力时,尽管是完全可混溶的,但聚结可能被延迟,或甚至完全停滞相当长的一段时间。一个暂时的非聚结状态出现,在此期间,液滴在其基底上移动,仅通过它们之间的细颈连接。现有文献涵盖了纯液体和低表面活性的混合物。在本文中,我们专注于大的表面活性的情况下,使用不同浓度的表面活性剂水溶液。结果表明,聚结行为可以分为三个制度,发生不同的表面张力和接触角的液滴在初始接触。然而,并非所有现象都可以单独从表面张力对比度或接触角来预测,而是也很大程度上取决于表面活性剂浓度。这表明,合并过程不仅是由流体力学和几何形状,但也取决于表面吸附的分子物理。
2018-03-27 physics.flu-dyn
Pinning mediated coalescence-induced lateral droplet motion on nanotextured superhydrophobic surface
本研究通过实验发现,在纳米纹理超疏水表面上,当CS与PW液滴尺寸相近且约为亲水点尺寸的3至3.5倍时聚并,可抑制垂直动量并产生面内动量,驱动液滴横向运动。
2025-10-08 physics.flu-dyn
Electro-Coalescence Fireworks
电聚结是将电场施加到聚结流体上。以下流体动力学视频显示了液滴在嵌入粘性介质并受到非常高的电场的影响时聚结成流体浴。电应力在液滴顶点的集中使其破裂。液滴是甘油,粘性介质是硅油。
2009-10-09 physics.flu-dyn
Inviscid coalescence of drops
我们研究了两滴理想流体在表面张力作用下的聚结。接近速度取为零,忽略外部流体(通常是空气)的动力学效应。我们的近似预计是有效的尺度大于$\ell_ν = ρν^2/σ$,这是$10 nm$的水。使用高精度的边界积分方法,我们表明,在有限的时间内重新连接,形成一个环形的外壳之间的墨滴的空气薄回缩片的墙壁。在最初的重新连接之后,缩回再次开始,导致快速的外壳序列。对离散事件求平均,我们找到连接两滴的液桥的最小半径,以像$r_b \propto t^{1/2}$那样缩放。
2002-12-19 physics.flu-dyn
Viscoplastic sessile drop coalescence
实验研究了两个屈服应力液滴之间形成的液桥的演化过程。我们发现,桥的高度演变类似于一个粘性牛顿流体,$h_0\sim t$,在很长一段时间之前,最大限度地减少其液/气界面能逮捕。我们数值求解的最终逮捕的轮廓形状,并发现它取决于流体的屈服应力$τ_y$和聚结角$α$,由宾汉数$τ_y h_{drop} / σ$修改的液滴的高度-宽度的纵横比表示。我们提出了一个缩放参数的桥梁的时间演变使用的长度尺度发现从逮捕的形状分析,以及来自桥梁的演变的相似性解决方案。
2022-03-29 physics.flu-dyn
The Coalescence of Liquid Drops in a Viscous Fluid: Interface Formation Model
界面形成模型被施加到描述的初始阶段的两个液滴的聚结中存在的粘性周围流体的动力学是完全占。我们的重点是理解(a)如何这个模型的预测不同于那些传统上使用的,(b)有什么影响的环境流体的聚结液滴的形状的演变和(c)的耦合的内在动力学的聚结和环境流体。界面形成模型在应用于聚结现象时的关键特征是,它消除了传统模型在聚结开始时固有的奇异性,并将聚结体积之间的自由表面部分描述为“被困”的部分,因为它们相互挤压,作为迅速消失的“内部界面”。考虑到最简单的可能制定这个模型,我们发现实验验证的差异与传统模型的预测显示,特别是,液滴大小的聚结过程中的效果。根据新的模型,对于小滴的非单调的时间依赖性的桥梁扩张速度是一个功能,可以在进一步的实验研究中寻找。最后,这两个模型的结果进行比较,最近可用的实验数据的演变的液体桥连接的聚结液滴,和界面形成模型被认为是给一个更好的协议与数据。
2014-06-23 physics.flu-dyn
Dimple drainage before the coalescence of a droplet deposited on a smooth substrate
在自然界中,从泡沫到自由表面上的亚毫米气泡,薄的液体或气体膜无处不在,它们的破裂留下了小滴和气泡的集合。然而,导致这些电影爆炸的机制仍在争论中。因此,本研究的目的是了解之间的毫米液滴和光滑的固体或液体薄膜重力挤压的薄空气膜的排水动力学。求解耦合润滑方程和分析的主要条款在固体和液体膜的情况下,我们解释了为什么排水是更快的液体膜的情况下,往往导致更短的聚结时间,在最近的实验中观察到的。
2020-07-21 physics.flu-dyn
Droplet coalescence on a sloped fibre
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Northwestern University(西北大学)
本文研究倾斜纤维上液滴聚并的早期与晚期动力学,提出润滑模型和加权残差模型,解释并预测了聚并诱导的定向迁移现象。
2026-09-30 physics.flu-dyn
Is There a Scaling Law in the Inviscid Coalescence of Unequal-size Droplets?
本研究通过实验与理论模型,探讨不等尺寸液滴无粘聚并中液桥演化的标度律,发现经典1/2幂律仅在小尺寸比下成立,大尺寸比时出现指数依赖的标度破缺。
2024-08-21 physics.flu-dyn
Theory for the coalescence of viscous lenses
本文基于薄片方程,通过数值模拟和匹配渐近分析,研究了二维黏性液体透镜的聚并动力学,发现其前导阶自相似解受边界条件修正,并可能伴随液滴整体平移。
2021-07-05 physics.flu-dyn
The asymmetric coalescence of two droplets with different surface tensions is caused by capillary waves
当两个具有不同表面张力的液滴碰撞时,合并液滴的形状演变是不对称的。使用实验和数值计算技术,我们揭示了这种不对称性是由不对称的毛细波,这是不同的表面张力的液滴的结果。我们发现,增加的表面张力差的不对称性增强,并通过增加碰撞液滴的惯性抑制。此外,我们还研究了无惯性极限下的毛细波。我们发现,不对称性是不是直接由Marangoni力。事实上,马兰戈尼效应强烈地降低了不对称性,这与直觉相悖。相反,与液滴的不同表面张力相关的不同的固有毛细波振幅和速度是液滴聚结期间不对称性的起源。
2022-01-11 physics.flu-dyn
Self-Similar Liquid Lens Coalescence
液滴的基本特征是它们可以在接触时合并以形成更大的液滴。尽管它的重要性,各种应用,液滴聚结预润湿的基板上得到很少的关注。在这里,我们从实验和理论上揭示了低粘度液体的厚层上的液滴聚结的动力学。结果表明,这些所谓的“液体透镜”合并的自相似垂直增长的桥梁连接两个透镜。使用细长的分析,我们推导出相应的粘性和惯性限制的相似性解决方案。发现与实验没有任何可调参数,捕获的空间和时间结构的流动聚结过程中的良好协议。最后,我们认为这两个政权之间的交叉,并表明,不同的镜头粘度的所有数据崩溃在一个单一的曲线捕获的整个范围内的聚结动力学。
2020-03-09 physics.flu-dyn
Breath figures under electrowetting: electrically controlled evolution of drop condensation patterns
我们表明,电润湿(EW)与结构化电极显着修改的分布液滴冷凝到平坦的疏水表面上对齐的下降,并通过增强聚结。数值计算表明,液滴对齐和聚结由液滴尺寸依赖的静电能量景观,这是由电极图案和施加的电压。这种EW控制的迁移和凝聚的冷凝液滴显着改变的统计特性的合奏液滴。液滴尺寸分布的演变显示出自相似的特征,一旦电诱导聚结级联设置在超过一定的临界液滴尺寸,则这些特征显著偏离均匀表面上的经典呼吸图。由此产生的减少表面覆盖,加上早期下降脱落下EW,提高了净传热。
2018-04-30 physics.flu-dyn
Dynamics of viscous coalescing droplets in a saturated vapor phase
采用格子Boltzmann数值模拟方法研究了两液滴在饱和汽相中的聚并动力学。注意的是支付的汽相上的形成和增长动力学的液桥在粘性制度的效果。我们观察到,发生合并的发病较早,桥的膨胀最初进行得更快,当合并发生在饱和蒸汽中相比,在不凝性气体中的合并。我们认为,最初更快的演变的合并在饱和蒸汽是由蒸汽运输通过冷凝在合并的早期阶段。
2015-12-21 physics.flu-dyn
An investigation on the impact of two vertically aligned drops on a liquid surface
本文采用CLSVOF方法研究两垂直液滴合并后与液池的相互作用,揭示了毛细波对聚集体合并及卫星液滴夹断特性的影响,并基于Weber数和直径比划分了完全与部分合并区域。
2023-08-05 physics.flu-dyn
Surface jets and internal mixing during the coalescence of impacting and sessile droplets
实验研究了在表面张力占主导地位的情况下,具有相同或不同表面张力的固着液滴和随后沉积的撞击液滴在聚结过程中的内部动力学。两个彩色高速摄像机被用来捕捉快速的内部流动和相关的混合,同时从两侧和仰视图通过添加惰性染料的影响液滴。如果具有相同表面张力的液滴之间有足够的横向间隔,则在合并的液滴顶部识别出稳健的表面射流。图像处理表明,这种射流是由冲击惯性和不动接触线引起的表面流动的结果。通过在聚结液滴之间引入表面张力差,可以经由马兰戈尼流来增强或抑制表面射流。初始液滴配置和相对表面张力的长期动态和混合效率的影响,加上新兴的应用,如反应性喷墨打印的影响,也被认为是。
2020-02-24 physics.flu-dyn
Bouncing to coalescence transition for droplet impact onto moving liquid pools
Brown University(布朗大学);University of Warwick(华威大学);University of Oxford(牛津大学)
研究液滴撞击运动液体池时,平移运动如何影响弹跳到合并的转变过程,并通过实验和模拟揭示其机制。
2026-01-27 physics.flu-dyn
On droplets coalescence in a quasi-2D fluid
液滴的聚结在自然界和现代技术中起着至关重要的作用。各种实验和理论研究探索了3D和2D固体或液体基底上的液滴动力学。在本文中,我们证明了各向同性液滴的聚结限制在薄准二维液体-过热近晶薄膜。我们使用高速成像技术观察了微米级扁平液滴的合并过程,并分析了液滴在毫秒级时间尺度上的形状变化。我们的研究揭示了聚结时间的标度律,这表现出不同的依赖于液滴的几何形状比在固体基板上的液滴的情况下。提出了一个理论模型来解释行为的差异。
2020-03-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Generalized breakup and coalescence models for population balance modelling of liquid-liquid flows
群体平衡框架是一个有用的工具,可以用来描述液-液分散液中液滴的尺寸分布。破碎和聚结模型为粒子数平衡方程(PBE)的数学公式提供了封闭性,并且对于准确预测流中平均液滴尺寸至关重要。在文献中可以确定用于分裂和聚结的封闭物的数量,并且其中大多数需要模型参数的估计,所述模型参数可以在个案基础上甚至相差几个数量级。本文综述了分裂核和聚并核的基本假设和推导过程。随后,我们严格地应用两阶段优化几组独立的实验,以确定模型参数。两阶段识别使我们能够建立新的参数依赖关系有效的实验,在大范围内的重要的非维组。这可用于在多个情况下对分裂和合并模型中的参数进行优化,并且我们提出了一种基于无量纲数的相关性,该相关性适用于在宽雷诺数范围内的不同流动的数量。
2015-11-24 physics.flu-dyn
Elasto-viscous regime in coalescence of viscoelastic droplets
本研究通过实验和模拟发现,粘弹性液滴聚并中弹性导致颈部生长幂律指数随时间转变,进入亚牛顿区,并利用指数Phan-Thien-Tanner模型准确再现了实验现象。
2025-10-08 physics.flu-dyn
When elasticity affects drop coalescence
液滴的破碎和聚合是界面流动中的基本拓扑转变。当聚合物加入到流体中时,液滴的破裂会发生显著变化。随着聚合物在该过程中的强伸长,在它们最终夹断之前出现连接两个液滴的长线。在这里,我们展示了弹性如何影响滴聚结,补充了大量研究下降夹断。我们揭示了一个弹性奇点的出现,其特征在于由一个发散的接口曲率在聚结点。有趣的是,虽然聚合物决定了聚结的\emph{spatial}特征,但它们几乎不影响桥的\emph{temporal}演变。这些结果解释使用一种新的粘弹性相似性分析,并在生物流体,涂料喷雾和喷墨打印创建的液滴相关。
2021-07-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coalescence and spreading of drops on liquid pools
近年来,溢油事故对我国海洋生态环境构成了严重威胁。通过小液滴与海洋融合而扩散的溢漏特别难以控制,因为其缓解与依赖于聚结的扩散密切相关。这种相互连接性及其对液滴物理性质的依赖性直到现在还没有被探索。此外,夹断行为和缩放律,这样的三相系统还没有报道。为此,我们调查的问题,轻轻沉积的一滴油在一个水池的水,代表的石油泄漏的情况。对11种不同粘度和初始铺展系数的正构烷烃、聚合物和烃类进行了方法研究。建立了变形特征和扩展行为的区域图、尺度关系。一个以前没有记录的制度延迟聚结的存在被揭示。可以看出,惯性-粘性-毛细管(I-V-C)尺度崩溃所有实验液滴变形数据在一条线上,而早期阶段的扩展被发现是振荡或渐近达到一个恒定值,这取决于油滴的粘度,不像良好的单调,幂律后期的扩展行为。这些发现同样适用于乳液和提高石油采收率等应用。
2022-02-26 physics.flu-dyn
Dynamics of Coalescence-Induced Jumping Water Droplets
这段流体动力学视频展示了在纳米结构超疏水表面上凝结过程中聚结诱导液滴跳跃的不同相互作用机制。利用高速成像技术研究了超疏水氧化铜和碳纳米管表面的跳跃行为。视频演示多跳跃液滴,跳跃液滴返回到表面,和液滴液滴静电排斥进行了分析。使用外部电场结合定制实验室中的高速成像的实验被用于显示超疏水表面上的所有聚结诱导跳跃液滴在离开表面时变得带正电荷,这在视频中详细描述。
2013-10-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Role of surfactant-induced Marangoni stresses in drop-interface coalescence
我们使用全三维直接数值模拟研究了表面活性剂对液滴界面聚结动力学的影响。我们采用了混合界面跟踪/水平集方法,它考虑到马兰戈尼应力所产生的表面张力梯度,界面和体积扩散,吸附动力学效应。我们验证了我们的预测对实验数据的Blanchette和Bigioni [自然物理2(4):254-257(2006)],并进行了参数研究,证明了微妙的相互作用之间的流场和那些与表面活性剂的本体和界面浓度。这项工作的结果解开的Marangoni应力的关键作用,在流动物理的聚结,特别注意到他们的影响颈部重新打开动力学方面的停滞点抑制,和近颈部涡的产生。我们表明,表面负载的情况下,功能的界面上的硬化效果相比,表面负载的情况下,一种机制,支持所观察到的表面负载引起的现象。
2021-02-16 physics.flu-dyn
Coalescence of viscoelastic sessile drops: the small and large contact angle limits
Princeton University(普林斯顿大学)
研究粘弹性悬滴在小和大接触角下的合并行为,揭示粘弹性对合并动力学的影响机制。
2026-01-19 physics.flu-dyn
The inexorable resistance of inertia determines the initial regime of drop coalescence
液滴聚结是工业、工程和科学领域中涉及液滴分散的各种过程的核心。在聚结过程中,两个液滴首先接触,然后随着连接它们的液体颈从最初的微观尺度增长到与液滴直径相当的尺寸而合并。界面的曲率在液滴第一次接触的点处是无限大的,并且随着两个液滴合并而发生的流动与动力学中的这个奇点密切耦合。传统上,这个过程被认为只有两个动力学制度:粘性和惯性制度之间的交叉区域。我们使用实验和模拟来揭示第三种状态,即描述所有液滴粘度的聚结初始动力学的状态,已经被错过了。基于力平衡的论点允许构建新的聚结相图。
2012-04-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coalescence of bubbles and drops in an outer fluid
当两个液滴接触时,一个微观的连接液体桥形成,并随着两个液滴合并成一个而迅速增长。尽管已经彻底研究了当液滴在真空或空气中聚结时的聚结,但许多重要情况涉及在稠密周围流体中的聚结,例如盐水中的油聚结。在这里,我们研究合并的气泡和液滴在外部流体。我们的数据表明,流动发生在更大的长度尺度上的外部流体比内部的滴本身。因此,我们发现,渐近早期政权总是由粘度的下降,独立的外部流体。相图显示了不同可能的后期动力学的交叉,确定了一个无量纲数,表示外部粘度何时可能很重要。
2014-07-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A Parametric Study of the Coalescence of Liquid Drops in a Viscous Gas
在常规模型的框架内,考虑了被粘性气体包围的两个液滴的聚结。这个问题的数值解决,特别注意解决的过程中,最近才成为实验和计算访问的非常初始的阶段。对实际感兴趣的参数空间的系统研究允许识别系统中的控制参数的影响和确定粘性气体的作用。特别是,它示出的气体的粘度抑制形成的环形气泡预测在某些情况下,由早期的计算,其中气体的动力学被忽略。集中计算的初始阶段的合并,并考虑大的参数空间,使我们能够检查的准确性和适用性的限制,提出了不同的“制度”的各种“标度法”,并在这样做,在最近的工作中,揭示某些不一致。实验数据的比较表明,传统的模型是能够重现许多定性特征的初始阶段的合并,如崩溃的计算到一个“主曲线”,但在定量上,overpredicts观察到的合并速度,并没有自由参数,以提高拟合。最后,参数空间的相图,不同于以前发表的,是用来说明的关键发现。
2014-06-23 physics.flu-dyn
Elasticity can affect droplet coalescence
最近的研究聚合物液滴在固体基质上的聚结报告了强烈的分歧;问题的核心是聚合物液滴的聚结是否类似于牛顿流体,并且独立于分子松弛,或者聚合物链的缠结的作用是否导致不同于牛顿流体的过渡动力学。通过这份报告,我们通过讨论合并方法对控制合并过程的主导力量的影响,即,惯性、耗散和松弛。我们的研究揭示了聚合物液滴的聚结动力学并不是普遍的,事实上,它是偶然的聚结被触发的方法。此外,我们展示了桥梁的空间特征,在不同的时刻,通过相似性分析。在修正的聚合物流体薄膜润滑方程中引入相似参数,从理论上得到了一个通用的桥形。
2022-05-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Approach and Coalescence of Liquid Drops in Air
当液滴在真空或空气中缓慢地聚集在一起时,液滴的聚结通常被认为只有两种状态:对应于斯托克斯流动极限的粘性状态和稍后的惯性主导状态。最近的工作[Proc. Natl. Acad. Sci. 109,6857(2012)]发现,在聚结的早期时刻不能达到斯托克斯流动极限,因为那时液滴的惯性不能被忽略。相反,液滴被描述为“惯性限制粘性”状态,其中表面张力、惯性和粘性力都平衡。动力学继续在这个制度,直到粘度或惯性占主导地位的自己。我使用超快的电气方法和高速成像,以提供一个详细的描述,在低速接近和未变形的球体聚结液滴接触的时刻附近的聚结。这些测量结果支持有三个制度的聚结的描述。在接触之前和之后的签名识别由环境气体引起的液滴变形的阈值接近速度。
2014-01-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Universality in coalescence of polymeric fluid drops
液滴的聚结涉及毛细力、粘性力和惯性力之间的相互作用。在这里,我们揭示了一个普遍的时间演化的颈部半径在两个聚合物滴的合并。通过高速成像,我们证明了聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙二醇(PEG)和黄原胶(XG)的液滴在稀释、半稀释和非稀释浓度范围内描绘了$R/\sqrt(ν_0λ) \sim (t/λ)^{0.36}(C/C^{*})^{-0.83}$的普遍行为。一个线性的Escherich-Thein-Tanner粘弹性模型捕捉到了普遍性的时间方面。
2019-10-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Liquid-Droplet Coalescence: CNN-based Reconstruction of Flow Fields from Concentration Fields
针对液滴聚结中流场难以实验获取的问题,提出用2D/3D U-Net等CNN模型从浓度场重构流场,经多场景DNS数据训练,高低Oh数下均准确,还对比了潜变量映射方法并验证了实验适用性。
2024-10-06 physics.flu-dyn
Droplet coalescence in fluids obeying Darcy's law
Emory University(埃默里大学);University of Vermont(佛蒙特大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Michigan(密歇根大学);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
研究限域在Hele-Shaw单元中服从达西定律的液滴聚并,识别出桥半径演化的两种时间 regime,揭示其标度律及转变机制,确定该类流体液滴聚并的新普适 regime。
2026-08-24 physics.flu-dyn
Bridge evolution during the coalescence of immiscible droplets
本研究通过实验和理论模型发现,不相溶液滴聚结时,液桥在黏性主导阶段与可混溶液滴相似,但在惯性主导阶段因水-油界面和额外界面张力而变慢,并提出了修正的Ohnesorge数来表征转变。
2023-12-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Viscous to Inertial Crossover in Liquid Drop Coalescence
使用电气方法和高速成像,我们探测下降到10纳秒后,液滴接触的聚结。通过改变液体粘度超过二十年,我们得出结论,在足够低的接近速度,变形是不存在的,液滴聚结与一个意外晚的交叉时间之间的制度占主导地位的粘性和一个占主导地位的惯性效应。我们认为,后期的交叉,不占理论,可以解释由一个适当的选择存在于流动的几何形状的长度尺度。
2011-03-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Offset coalescence behaviour of impacting low-surface tension droplet on high-surface-tension droplet
本文实验研究低表面张力液滴偏心撞击高表面张力静置水滴,揭示表面张力、偏移和速度对铺展及回缩动力学的影响,并提出最大铺展长度预测模型。
2023-10-03 physics.flu-dyn
Controlled coalescence-induced droplet jumping on flexible superhydrophobic substrates
本文研究柔性超疏水基底对液滴聚并跳跃的影响,发现通过调节基底刚度和频率可使跳跃速度与高度分别降低40%和64%,并指出该效应可用于露水和雾水收集。
2023-04-11 physics.app-ph physics.flu-dyn
Sequential Self-Propelled Morphology Transitions of Nanoscale Condensates Diversify the Jumping-Droplet Condensation
研究纳米级凝结物在纳米柱表面的形貌演变与动态行为,发现非合并机制的自驱动跳跃现象,并开发改进的能量模型关联纳米结构与跳跃速度,为功能性纳米表面设计提供新策略。
2022-11-17 physics.flu-dyn
Jamming modulates coalescence dynamics of shear-thickening colloidal droplets
本文研究剪切增稠胶体液滴的聚并动力学,发现其颈部生长遵循亚牛顿幂律,且颗粒分数超过堵塞分数时聚并显著延迟,并通过修正悬浮液黏度的理论模型解释了该现象。
2023-10-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coalescence of non-spherical drops with a liquid surface
本研究通过三维数值模拟,探究非球形液滴撞击液池的动力学,发现纵横比和韦伯数影响聚并模式、气泡包裹及子液滴形成,并建立了与自由下落液滴的类比。
2024-03-16 physics.flu-dyn
Numerical simulation of the coalescence-induced polymeric droplet jumping on superhydrophobic surfaces
本文通过三维直接数值模拟研究超疏水表面上粘弹性液滴合并诱导跳跃,揭示弹性与剪切变稀改变速度标度并促进液滴在更高Ohnesorge数下跳离表面。
2022-02-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The triple Leidenfrost effect: preventing drops coalescence on a hot plate
我们报告的碰撞聚结动力学的滴在莱顿弗罗斯特状态使用不同的物理化学性质的液体。沉积在热凹面上的相同液体的液滴实际上在接触时聚结,但是当不同液体的液滴碰撞时,它们可以在最后聚结之前反弹几次,当蒸发更快的液滴达到毛细管长度的临界尺寸时。由于液滴不仅与基底处于莱顿弗罗斯特状态,而且在碰撞的瞬间它们之间还经历莱顿弗罗斯特效应,因此产生了弹跳动力学。这是由于它们的沸点不同,因此,较热的液滴作为较低沸点的液滴的热表面,同时产生莱顿弗罗斯特态的三个接触区。我们称这种情况为三重莱顿弗罗斯特效应。
2021-07-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coalescence of Leidenfrost drops: Numerical simulations using the dynamic van der Waals theory
莱顿弗罗斯特效应描述了液滴在重力作用下漂浮在蒸汽垫上,这是由于下面的热基底引起的蒸发而在液-汽界面处产生的。实验观察到,当两个或更多个莱顿弗罗斯特液滴彼此接近时,存在可以防止聚结的短程排斥。在目前的工作中,我们调查的合并过程中,最初的动量小莱顿弗罗斯特滴。这是通过使用最近开发的动态范德瓦尔斯理论,其中的两相流体动力学与液体-蒸汽过渡耦合的液体和蒸汽的二维系统进行数值模拟。据证实,莱顿弗罗斯特下降经历了一个非常强大的短程排斥,由于在两个下降下的公共空间中的蒸汽的积累。该阻力以类似于来自单滴下的蒸气层的压力源力的方式缩放,与直觉一致,在模拟结果中看到良好的一致性。因此,存在阈值液滴尺寸,以便所施加的水平加速度克服排斥力,而预测只有非常小的液滴会经历显著的粘性效应。
2017-02-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Non-coalescence and in-plane momentum generation in sessile droplet clusters
本文研究了疏水表面静坐液滴簇中液滴的非聚并现象,发现液滴聚并时的表观接触会产生弹跳相互作用并引发面内动量产生,实现液滴自驱动,为超疏水表面滴状冷凝中的被动液滴去除提供了新途径。
2025-07-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Early Stages of Drop Coalescence
本研究结合实验与计算模拟,在两种几何构型下探究液滴合并初期气体与范德瓦尔斯力的作用,发现跳跃接触为主要合并模式,波浪状气穴影响颈部开启。
2024-12-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coalescence of viscoelastic drops on a solid substrate
本研究探讨了固体基底上聚合物溶液液滴的聚结,发现液桥尺寸与时间呈幂律关系,其指数受弹性毛细数Ec影响,且聚结过程由毛细作用与粘弹性的平衡控制。
2024-12-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spontaneous Jumping of Coalescing Drops on a Superhydrophobic Surface
当微滴在超疏水表面上面内聚结时,观察到令人惊讶的面外跳跃运动。这种由液滴聚结引发的跳跃运动在莱顿弗罗斯特表面上再现。高速成像显示,这种跳跃运动是由桥连液滴与超疏水/莱顿弗罗斯特表面的弹性相互作用引起的。在超疏水和莱顿弗罗斯特表面上的实验与将合并的液滴的动能与聚结后释放的表面能相关的简单缩放模型相比是有利的。疏水表面上的自发跳跃运动使得能够独立于重力自主地去除冷凝水;该过程对于持续滴状冷凝是非常理想的。
2009-10-16 physics.flu-dyn