Bouncing dynamics of binary equal-sized high-viscosity molten glass droplets in head-on collisions

物理 粘度 二进制数 动力学(音乐) 机械 主管(地质) 经典力学 热力学 算术 数学 地貌学 声学 地质学
作者
Xiaolei Hu,Zhu Yu,Liangyu Tao,Huangwei Zhang,Shangpeng Li
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (11)
标识
DOI:10.1063/5.0235016
摘要

Despite extensive research on head-on droplet collisions over the past decades, detailed investigations into the bouncing behavior of high-viscosity droplets, such as molten glass droplets, are still scarce. In this study, a volume-of-fluid method coupled with dual marker functions is employed to simulate the collision dynamics of molten glass droplets. The results show good agreement with experimental observations in both spatial and temporal dimensions. Theoretical analysis reveals a critical Weber number of 22 for bouncing and coalescence of molten glass droplets with a diameter of 100 μm. Below this threshold, we examine the bouncing behavior across various Weber numbers, categorizing the process into four distinct stages: mutual proximity, radial expansion, suction separation, and reverse separation, and providing a detailed analysis of velocity, pressure, and energy at each stage. As the Weber number increases, vortices sequentially emerge at 4, 8, 12, and 16, suggesting a strong correlation between droplet deformation and vortex generation. At lower Weber numbers, the air film pressure between droplets transitions smoothly between radial expansion and suction separation. However, between Weber numbers 9 and 22, a distinct concave pressure phenomenon is observed during suction separation. Pressure chattering occurs at the beginning of radial expansion and the end of suction separation. Furthermore, the results indicate that the cumulative viscous dissipation energy consistently approaches half of the initial kinetic energy, irrespective of the Weber and Ohnesorge numbers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
动漫大师发布了新的文献求助50
2秒前
隐形夏旋完成签到,获得积分10
2秒前
Kate发布了新的文献求助10
2秒前
称心不尤完成签到 ,获得积分10
3秒前
曼波发布了新的文献求助20
4秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
笨笨芯应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
抹茶麻薯完成签到,获得积分10
7秒前
Cico完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
ljs完成签到,获得积分10
7秒前
Alcb1168发布了新的文献求助10
7秒前
xue完成签到,获得积分10
8秒前
王讯完成签到,获得积分10
9秒前
呆萌的莲完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
付创完成签到,获得积分10
10秒前
Cico发布了新的文献求助10
11秒前
我能毕业发布了新的文献求助10
12秒前
Song0558完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
和谐的果汁完成签到 ,获得积分10
15秒前
Owen应助姜颖采纳,获得10
16秒前
李健的粉丝团团长应助Kate采纳,获得10
16秒前
lsw发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Jessica发布了新的文献求助30
20秒前
PSCs完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
cb0℃完成签到,获得积分10
23秒前
daydreamer完成签到 ,获得积分20
23秒前
LNXIAOYU关注了科研通微信公众号
23秒前
科研通AI5应助紫薰采纳,获得10
24秒前
FashionBoy应助lsw采纳,获得10
24秒前
poki发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3783103
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328427
关于积分的说明 10236544
捐赠科研通 3043550
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670558
邀请新用户注册赠送积分活动 799766
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759119