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Updated: Sep 19, 2025

The Diffusion of Passive Tracers in Laminar Shear Flow
Published on: May 1, 2018
在具有惯性效应的深层中扩散溶性表面活性剂的扩散
Ruben Baños1, Federico Méndez2, Oscar Bautista3
1Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto Politécnico Nacional, ESIME Azcapotzalco, Avenida de las Granjas 682, Alcaldía Azcapotzalco, Ciudad de México 02250, CDMX, México and Departamento de termofluidos, Facultad de Ingeniería, Ciudad Universitaria, Alcaldía Coyoacán, Ciudad de México 04510, CDMX, México.
这项研究从数值上分析了表面活性剂在牛顿流体中的扩散. 溶解性和扩散性显著影响表面活性剂度衰变,通过吸附-脱附平衡导致均质化.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 表面科学是一门科学.
- 数字分析 数字分析
背景情况:
- 表面活性剂的扩散动态在各种流体系统中至关重要.
- 了解这些动态需要考虑流体惯性,扩散和界面特性.
研究的目的:
- 在牛顿流体中对可溶和扩散表面活性剂的扩散动态进行数值分析.
- 研究初始表面活性剂分布,流体惯性和扩散对传播行为的影响.
- 检查无维参数 (如Péclet数,Biot数,可溶性和耗尽深度) 的作用.
主要方法:
- 在斯托克斯 (Re→0) 和惯性 (Re≫1) 极限中的动量方程的数值解.
- 包括对扩散和非扩散表面活性剂的对流-扩散方程.
- 通过触点应力平衡和非线性朗格穆尔状态方程来合治理方程.
- 在各种初始条件下对时间演变的分析 (高斯脉冲,考希孔,周期分布).
主要成果:
- 由于扩散性,表面活性剂的初始度下降.
- 溶解度显著影响到向同质状态的衰变速率.
- 吸附和脱吸过程作为平衡机制,用于表面度均化.
- 扩散动态由散装和表面Péclet数,生物数,可溶性参数和表面活性剂耗尽深度来控制.
结论:
- 由于扩散,表面活性剂度随着时间的推移而减少.
- 溶解度在均化过程中起着至关重要的作用.
- 表面和散装运输现象,以及界面热力学,控制表面活性剂的传播.
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