بررسی تجربی دینامیک برخورد قطره بر روی سطوح ویسکوالاستیک

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

استادیار-گروه مهندسی مکانیک-دانشگاه لرستان

چکیده

درک اثرات موئینگی در تعامل قطره مایع با سطح در بسیاری از فرآیندها از قبیل کاربردهای صنعتی نظیر چاپگرهای جوهر افشان، ایجاد پوشش رنگها، پاشش سموم کشاورزی و غیره دارای اهمیت بسیاری است. تحقیق حاضر به بررسی تجربی برخورد قطره بر روی سطوح ویسکوالاستیک با ضخامت‌های مختلف می‌پردازد. ارزیابی دینامیک قطره طی برخورد در محدوده‌ای از اعداد رینولدز بین 1000 تا 16000 و عدد وبر تا 2600 انجام شده است. نتایج تجربی نشان می‌دهد که اثر نرمی و ضخامت سطح بر روی مرحله ترشوندگی ناچیز است در حالیکه این تأثیر بر روی مرحله ناخیسش قطره، قابل توجه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Rioboo, R., Voue, M., Adao, H., Ephine Conti, J., Vaillant, A., Seveno, D., and De Coninck, J., “Drop Impact on Soft Surfaces: Beyond the Static Contact Angles”, Langmuir, Vol. 26, No. 7, pp. 4873-4879, (2010).

 

[2] Shanahan, M.E. R., and Carre, M., “Anomalous Spreading of Liquid Drops on an Elastomeric Surface”, Langmuir, Vol. 10, pp. 1647-1649, (1994).

 

[3] Shanahan, M.E. R., and Carre, M., “Viscoelastic Dissipation in Wetting and Adhesion Phenomena”, Langmuir, Vol. 11, pp. 1396-1402, (1995).

 

[4] Voue, M., Rioboo, R., Bauthier, C., Conti, J., Charlot, M., and De Coninck, J., “Dissipation and Moving Contact Lines on Non-rigid Substrates”, Journal of the European Ceramic Society, Vol. 23, pp. 2769–2775, (2003).

 

[5] Chen, L., Auernhammer, G. K., and Bonaccurso, E., “Short Time Wetting Dynamics on Soft Surfaces”, Soft Matter, Vol. 7, pp. 9084–9089, (2011).

 

[6] Karpitschka, S., Das, S., Gorcum, M., Van Perrin, H., Andreotti, B., and Snoeijer, J.H., “ Droplets Move Over Viscoelastic Substrates by Surfing a Ridge”, Nature Communications, 6:7891, ncomms 8891, (2015).

 

[7] Izbassarov, D., and Muradoglu, M., “Effect of Viscoelasticity on Drop Impact and Spreading on a Solid Surface”, Physical Review Fluids, Vol. 10, No. 023302, pp. 1-18, (2016).

 

[8] Mangili, S., Antonini, C., Marengo, M., and Amirfazli, A., “Understanding the Drop Impact Phenomenon on Soft PDMS Substrates”, Soft Matter, Vol. 8, pp. 10045-10054, (2012).

 

[9] Chen, L., Bonaccurso, E., Deng, P., and Zhang, H., “Droplet Impact on Soft Viscoelastic Surfaces”, Physical Review E, Vol. 94, 063117, (2016).

 

[10] Harris, A.K., Wild, P., and Stopak, D., “Silicon Rubber Substrate: A New Wrinkle in the Study of Cell Locomotion”, Science, Vol. 208, pp. 177–179, (1980).

 

 [11] Vhquez, G., Alvarez, E., and Navaza, J. M., “Surface Tension of Alcohol / Water from 20 to 500C”, Journal of Chemical and Engineering Data, Vol. 40, pp. 611-614, (1995).

 

[12] Thangawng, A. L., Ruoff, R. S., Swartz, M. A., and Glucksberg, M. R., “An Ultra-thin PDMS Membrane as a Bio/micro–nano Interface: Fabrication and Characterization”, Biomed Microdevices, Vol. 9, pp. 587–595, (2007).

 

[13] Ryoo, J. H., Jeong, G.S., Kang, E., and Lee, S.H., “Ultrathin, Hyperelastic PDMS Nano Membrane: Fabrication and Characterization”, 15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, Seattle, Washington, USA, (2011).

 

[14] Pasandideh-Fard, M., Qiao, Y.M., Chandra, S., and Mostaghimi, J., “Capillary Effects During Droplet Impact on a Solid Surface”, Physics of Fluids, Vol. 8, pp. 650-659, (1996).