一项关于从软表面反弹完整滴滴的实验研究:临界韦伯数量,最大传播和接触时间

科学领域:

• 流体动力学 流体动力学
• 材料科学是一种材料科学.
• 表面科学是一门科学.

背景情况:

• 了解滴滴对软材料的影响动态对于印刷,涂料和生物系统的应用至关重要.
• 聚甲基 (PDMS) 是一种广泛用于研究滴滴相互作用的软材料,因为它具有可调节的弹性特性.

研究的目的:

• 实验研究液体粘度和PDMS弹性模量对滴滴反弹的影响.
• 为了确定对关键反弹韦伯数,最大传播和接触时间的影响.
• 分析滴滴撞击期间不连续接触时间的现象.

主要方法:

• 对滴滴对PDMS表面的影响的实验研究.
• 液体粘度和PDMS弹性模块的系统变化.
• 高速成像以捕捉滴滴动态并测量诸如扩散,接触时间和反弹等参数.

主要成果:

• 下临界和上临界韦伯数都随着滴滴粘度的增加而增加.
• 上临界韦伯数随着PDMS弹性模量减少而增加,而下临界韦伯数则减少.
• PDMS弹性模块对最大扩散时间和接触时间没有显著影响.
• 观察到一种不连续接触时间的新奇现象,并从理论上解释了这一现象.

结论:

• 液体粘度和基板弹性是控制滴水在软表面反弹的关键参数.
• 在临界韦伯数中观察到的趋势为我们提供了有关撞击期间能量消散机制的见解.
• 不连续接触时间现象需要进一步研究,以便完全了解滴水表面相互作用.