在固体垂直边界附近的等离子蒸汽微气泡的亚兆赫核化
Fulong Wang1, Zhibin Hu1, Binglin Zeng1
1Robotics Institute, School of Mechanical Engineering and Automation, <a href="https://ror.org/00wk2mp56">Beihang University</a>, Beijing 100191, People's Republic of China.
Physical review letters
|August 23, 2024
概括
研究人员观察到微流体中自发触发的高频等离子体蒸气气泡. 气泡迁移和力量控制可重复的核,使局部流动成为可能.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 流体动力学 流体动力学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 激光触发和光热诱导的蒸气泡是微流体和纳米流体中光机械能量转换的关键.
- 控制蒸气泡核和行为对于先进的应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究在刚性侧墙附近的等离子体蒸汽泡的自发,周期性核化.
- 了解这些气泡的重复核和崩动态的机制.
- 开发一个预测泡核形成频率和稳定的模型.
主要方法:
- 对蒸汽泡核和动态的实验观测.
- 泡崩过程的数值模拟.
- 基于凯尔文冲动和力的一种数学模型的推导.
主要成果:
- 观察到可调节频率 (0.8 kHz至>200 kHz) 的等离子体蒸汽泡自发触发周期性核化.
- 识别了更新激光点的残留气泡的横向迁移,这是重复核化的关键.
- 开发了一个模型,显示了Bjerknes力和热Marangoni力之间的竞争支配了泡动力学.
- 确定了可重复泡核化的标准 (γζ<0.34).
结论:
- 证明了高频蒸汽泡核化,用于在微/纳米流体中产生强大的局部流动.
- 这些发现提供了一种方法,可以使用光来远程控制流体动力学.
- 衍生模型为控制蒸汽泡行为提供了预测能力.


