Binary collision dynamics of immiscible Newtonian and non-Newtonian fluid droplets

物理 碰撞 牛顿流体 非牛顿流体 动力学(音乐) 二进制数 机械 经典力学 广义牛顿流体 粘度 热力学 剪切速率 算术 计算机科学 计算机安全 数学 声学
作者
Lijuan Qian,Xinwei Liu,Chenlin Zhu
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (11) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0239205
摘要

This experimental and theoretical study is devoted to the investigation of head-on collisions of two immiscible Newtonian and non-Newtonian droplets. The density of the two droplets is similar, and the viscosity of 0.3% carboxymethyl cellulose droplet is slightly larger than 10 cSt silicone oil. The sizes and relative velocity of the colliding droplets close to the point of impact are measured by means of image processing. The deformed states after the impact and their evolution with time are studied by experimental visualization and the energy evolution with time are discussed by numerical results. The accuracy of the two-dimensional axisymmetric three-phase flow computational model is validated. We study the effects of collisions of non-Newtonian droplets with Newtonian droplets and the subsequent retraction kinetics. Droplet “cannibalization” is commonly observed: after collision and spreading, the droplet retracts rapidly, resulting in a Newtonian droplet wrapping around a non-Newtonian droplet. We show the whole process of droplet collision captured by a high-speed camera and obtain the cloud and velocity vector maps of the droplets by numerical simulation. The droplet wrapping phenomenon is produced by different three-phase interfacial tensions and viscosities. We delineate the different phases of the collision process and discuss the dominant forces in each phase. We calculate the energy evolution of the spreading phase and use it to derive a predictive model for the dimensionless maximum spreading diameter and spreading time.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
赘婿应助快乐小土豆采纳,获得10
刚刚
Hello应助王哇噻采纳,获得10
刚刚
Dana完成签到,获得积分10
刚刚
Alex发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
小萌新发布了新的文献求助10
1秒前
何为发布了新的文献求助10
1秒前
小小小何77完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
一雨倾城应助一介草民采纳,获得10
1秒前
安静初露完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
gww完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
xiu完成签到,获得积分10
5秒前
朱成勋完成签到,获得积分10
5秒前
星沉静默完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
老王发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
安静初露发布了新的文献求助10
6秒前
情怀应助小杨采纳,获得10
7秒前
噼里啪啦发布了新的文献求助10
7秒前
Jasper应助西蒙采纳,获得10
7秒前
lmmorz发布了新的文献求助10
8秒前
白白发布了新的文献求助10
8秒前
星沉静默发布了新的文献求助10
8秒前
Tting发布了新的文献求助10
8秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
Han发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
兴奋的如容完成签到,获得积分20
9秒前
百里烬言发布了新的文献求助10
9秒前
起名废人发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Hope Teacher Rating Scale 600
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
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 6089818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7919402
关于积分的说明 16388725
捐赠科研通 5221970
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2791628
邀请新用户注册赠送积分活动 1774617
关于科研通互助平台的介绍 1649820