Efecto de la Relación de Viscosidad de las Gotas y la Adsorción de Surfactantes en la Coalescencia de Gotas con Viscosidad Interfacial
Autores: Singh, Natasha; Narsimhan, Vivek
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efecto de la Relación de Viscosidad de las Gotas y la Adsorción de Surfactantes en la Coalescencia de Gotas con Viscosidad Interfacial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Gotas
Reología de superficie
Viscosidad
Tiempo de drenaje
Viscosidad superficial
Tensioactivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La reología superficial se vuelve importante para las gotas con proteínas adsorbidas, partículas sólidas, lípidos o polímeros, y entender cómo la reología superficial altera los procesos básicos de las gotas como la coalescencia proporciona información sobre el procesamiento de dispersiones en sistemas industriales y biológicos. En este trabajo, modelamos el acercamiento de dos gotas deformables de igual tamaño bajo un flujo extensional biaxial axisimétrico en el límite de flujo de Stokes. Exploramos cómo el contraste de viscosidad entre la gota y el fluido de suspensión altera el comportamiento de drenaje de la película cuando está presente la viscosidad interfacial. Para una gota limpia a un número capilar fijo, se observa que el tiempo de drenaje es independiente de la relación de viscosidad () para =O(1). La viscosidad superficial aumenta el tiempo de drenaje al hacer que la película delgada entre las gotas se aplaste y se ensanche, y desplaza la relación de viscosidad en la que el comportamiento de escalado mencionado cambia a valores más grandes. El tiempo de drenaje aumenta de manera más significativa a valores de relación de viscosidad más bajos que a valores más altos. En la segunda mitad del artículo, examinamos cómo la viscosidad superficial altera el drenaje de la película cuando el surfactante puede ser soluble. Examinamos el límite de adsorción/desorción controlado cinéticamente. Encontramos que la solubilidad del surfactante anula los gradientes de tensión superficial y aumenta la prominencia de los efectos de la viscosidad superficial, cuyos efectos se cuantifican para números de Boussinesq BqO(0.1).
Descripción
La reología superficial se vuelve importante para las gotas con proteínas adsorbidas, partículas sólidas, lípidos o polímeros, y entender cómo la reología superficial altera los procesos básicos de las gotas como la coalescencia proporciona información sobre el procesamiento de dispersiones en sistemas industriales y biológicos. En este trabajo, modelamos el acercamiento de dos gotas deformables de igual tamaño bajo un flujo extensional biaxial axisimétrico en el límite de flujo de Stokes. Exploramos cómo el contraste de viscosidad entre la gota y el fluido de suspensión altera el comportamiento de drenaje de la película cuando está presente la viscosidad interfacial. Para una gota limpia a un número capilar fijo, se observa que el tiempo de drenaje es independiente de la relación de viscosidad () para =O(1). La viscosidad superficial aumenta el tiempo de drenaje al hacer que la película delgada entre las gotas se aplaste y se ensanche, y desplaza la relación de viscosidad en la que el comportamiento de escalado mencionado cambia a valores más grandes. El tiempo de drenaje aumenta de manera más significativa a valores de relación de viscosidad más bajos que a valores más altos. En la segunda mitad del artículo, examinamos cómo la viscosidad superficial altera el drenaje de la película cuando el surfactante puede ser soluble. Examinamos el límite de adsorción/desorción controlado cinéticamente. Encontramos que la solubilidad del surfactante anula los gradientes de tensión superficial y aumenta la prominencia de los efectos de la viscosidad superficial, cuyos efectos se cuantifican para números de Boussinesq BqO(0.1).