在水中高度缩的散装纳米泡的风病学
Fankai Peng1, Ahmad Jabbarzadeh1,2
1School of Aerospace, Mechanical, and Mechatronic Engineering, University of Sydney, Camperdown, NSW 2006, Australia. ahmad.jabbarzadeh@sydney.edu.au.
Nanoscale
|December 15, 2025
概括
大量纳米泡 (BNBs) 显著增加水的粘度,与微泡的行为不同. 它们复杂的风质是切割和度依赖的,这对当前技术中准确测量BNB度有潜在影响.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 合体和表面科学科学
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 散装纳米泡 (BNBs) 在水中非常稳定,但它们的质性质尚不清楚.
- 了解BNB的风湿学对于利用其独特特性的应用至关重要.
研究的目的:
- 通过分子动力学模拟和实验验证,研究气BNB-水系统的气动学行为.
- 确定BNB体积分数对零剪切粘度和剪切依赖行为的影响.
主要方法:
- 在不同的体积分数下,对BNBs (半径~1.9 nm) 的分子动力学模拟.
- 在Couette流下分析零剪切粘度和剪切稀释.
- 使用更大的纳米泡 (半径~70 nm) 在高度 (4.0 × 10^13泡/毫升) 的实验验证.
主要成果:
- BNB-水系统的零剪切粘度明显高于纯水,随体积分数的增加而增加.
- 粘度的增加比微泡系统更明显,类似于带电的体分散.
- 模拟和实验表明粘度随体积分数在低切割速率上升,但由于凝聚,在高切割速率下降.
结论:
- BNB的风湿学是复杂的,严重依赖切割速率和度.
- 一个经过验证的模型准确地预测了零剪切粘度,这表明目前的方法可能低估了BNB度.
- 研究结果强调了在各种应用中考虑BNB的风湿效应的重要性.
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