Thermocapillary motion of a solid cylinder near a liquid–gas interface: Janus geometry

物理 杰纳斯 圆柱 运动(物理) 机械 接口(物质) 经典力学 几何学 纳米技术 数学 最大气泡压力法 气泡 材料科学
作者
Alina Arslanova,Giovanniantonio Natale,S. Fransen,Naveen Krishna Reddy,Christian Clasen,Jan Fransaer
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (4)
标识
DOI:10.1063/5.0195502
摘要

In this work, an analytical model is developed for the thermocapillary propulsion of a solid cylinder near a convective liquid–gas interface. Thermocapillarity originates from the temperature-induced surface tension gradients at the liquid–gas interface when the surface temperature of a cylinder residing near the interface differs from the liquid phase. In this work, we consider Janus cylinders with piece-wise constant surface temperatures or heat fluxes. In the former case, we addressed the Gibbs' phenomenon induced by the points of discontinuity. The developed procedure allowed us to study the dynamics of the general case of cylinders with different surface ratios of piece-wise constant temperatures and find the configurations inducing the largest velocities. Most Janus configurations result in motion of the cylinder parallel to the liquid–gas interface. The efficiency of the propulsion parallel to the liquid–gas interface is of the same order of magnitude as the propulsion efficiency of an isotropic cylinder normal to the interface. Considering the emerging interest of scientific community in mechanisms beyond the catalytically induced propulsion, this study may help to shed light on new ways to modulate the propulsion.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星鱼发布了新的文献求助10
2秒前
wwww发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
xiaojjge完成签到,获得积分10
5秒前
欢呼凡旋完成签到,获得积分10
6秒前
张英浩完成签到,获得积分20
6秒前
ljyx完成签到,获得积分10
6秒前
tjfwg发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
哈哈客发布了新的文献求助30
6秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得80
8秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
汉堡包应助xiaomili采纳,获得10
9秒前
超级天晴发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
恋爱三角理论完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
notfound发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
邱敬业完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
科研通AI6.1应助kevin采纳,获得30
12秒前
酒酿圆子发布了新的文献求助10
14秒前
李健应助木子李采纳,获得10
14秒前
alexlpb完成签到,获得积分10
15秒前
哆啦A梦发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6053247
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7871200
关于积分的说明 16277902
捐赠科研通 5198662
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781556
邀请新用户注册赠送积分活动 1764490
关于科研通互助平台的介绍 1646105