Droplet mobilization at the walls of a microfluidic channel

毛细管数 毛细管作用 机械 润湿 微通道 物理 接触角 涡流 工作(物理) 微流控 测速 体积流量 流量(数学) 粘度 热力学
作者
Guang Yang,Xu Chu,Visakh Vaikuntanathan,Shanshan Wang,Jingyi Wu,Bernhard Weigand,Alexandros Terzis
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:32 (1) 被引量:35
标识
DOI:10.1063/1.5139308
摘要

The mechanism of dynamic wetting and the fluid dynamics during the onset of droplet mobilization driven by a microchannel flow are not clearly understood. In this work, we use microparticle tracking velocimetry to visualize the velocity distribution inside the droplet both prior to and during mobilization. Time-averaged and instantaneous velocity vectors are determined using fluorescent microscopy for various capillary numbers. A circulating flow exists inside the droplet at a subcritical capillary number, in which case the droplet is pinned to the channel walls. When the capillary number exceeds a critical value, droplet mobilization occurs, and this process can be divided into two stages. In the first stage, the location of the internal circulation vortex center moves to the rear of the droplet and the droplet deforms, but the contact lines at the top walls remain fixed. In the second stage, the droplet rolls along the solid wall, with fixed contact angles keeping the vortex center in the rear part of the droplet. The critical capillary number for the droplet mobilization is larger for the droplet fluid with a larger viscosity. A force-balance model of the droplet, considering the effect of fluid properties, is formulated to explain the experimental trends of advancing and receding contact angles with the capillary number. Numerical simulations on internal circulations for the pinned droplet indicate that the reversed flow rate, when normalized by the inlet flow rate and the kinematic viscosity ratio of the wetting and nonwetting phases, is independent of the capillary number and the droplet composition.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
健壮惋清发布了新的文献求助10
6秒前
一片雪完成签到,获得积分10
8秒前
椎名hirofumi完成签到 ,获得积分10
10秒前
感动映秋完成签到 ,获得积分10
11秒前
那咋办嘛完成签到 ,获得积分10
16秒前
吴晓峰完成签到,获得积分10
16秒前
starry南鸢完成签到 ,获得积分10
16秒前
清水完成签到 ,获得积分10
16秒前
20秒前
在水一方应助shan采纳,获得10
21秒前
哥哥完成签到 ,获得积分10
21秒前
她的城完成签到,获得积分0
22秒前
吴晓峰发布了新的文献求助10
23秒前
jin发布了新的文献求助10
24秒前
魔术师完成签到 ,获得积分10
26秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
求助应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
求助应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
求助应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
雨柏完成签到 ,获得积分10
27秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
28秒前
忧郁如柏完成签到,获得积分10
29秒前
小g完成签到 ,获得积分10
29秒前
bkagyin应助jake采纳,获得10
33秒前
久晓完成签到 ,获得积分10
36秒前
香蕉觅云应助健壮惋清采纳,获得10
38秒前
月夕完成签到 ,获得积分10
39秒前
思源应助PIngguo采纳,获得10
46秒前
分析完成签到 ,获得积分10
47秒前
哼哼啊嗯哼啊完成签到 ,获得积分10
48秒前
Liumingyu完成签到,获得积分10
54秒前
kexing完成签到 ,获得积分10
58秒前
听寒完成签到,获得积分10
1分钟前
牧小妮完成签到,获得积分10
1分钟前
Liumingyu发布了新的文献求助10
1分钟前
传奇3应助shan采纳,获得10
1分钟前
Ferry完成签到 ,获得积分10
1分钟前
光头大叔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028429
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7690535
关于积分的说明 16186531
捐赠科研通 5175597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769599
邀请新用户注册赠送积分活动 1753051
关于科研通互助平台的介绍 1638822