Droplet Impact and Spreading on Inclined Surfaces

相(物质) 机械 缩放比例 工作(物理) 润湿 惯性 材料科学 物理 经典力学 热力学 几何学 复合材料 数学 量子力学
作者
Tushar Srivastava,Santosh Kumar Jena,Sasidhar Kondaraju
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:37 (46): 13737-13745 被引量:51
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.1c02457
摘要

Introducing surface inclination in the case of droplet impact on solid substrates results in complicated dynamics post impact. The present work investigates the dynamics involved in the spreading phase of the droplet on inclined substrates. Experiments are conducted with water droplets impinging on inclined dry solid substrates with varying wettability values. The results reveal the presence of three phases in the droplet spread behavior. In the first phase, the droplet is observed to depict a close radial symmetry and is dominated by inertia forces. Phase 1 ends when the upstream droplet lamella post impact gets pinned to the surface or starts retracting as a consequence of surface forces becoming dominant. A scaling analysis developed to predict the pinning time of the droplet shows that the pinning time is independent of impact velocity, which is also observed during experiments. The asymmetries in the radial evolution of the droplet appear in phase 2 and become dominant in phase 3. Phase 2 terminates when the droplet attains the maximum lateral spread, which is established as a function of the normal component of the Weber number. Phase 3 is initiated when the droplet starts retracting in the lateral direction while the longitudinal expansion continues. Using an energy-based model constructed to predict the maximum spread, we show that the impact inertia of the droplet controls the longitudinal droplet spread in phases 1 and 2, while the gravity forces are primarily responsible for the droplet spread in phase 3. The model results were validated with the experiments conducted in-house and were found to be in good agreement.
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
MaChent完成签到,获得积分10
刚刚
WZ完成签到,获得积分10
1秒前
李健应助ZY采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助李旭采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2应助Henson采纳,获得10
3秒前
东风渡发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
斯文败类应助Onlyone采纳,获得10
4秒前
Swift完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
领导范儿应助wanghh采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
心亘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
安浅完成签到 ,获得积分20
11秒前
12秒前
huan发布了新的文献求助10
14秒前
chen发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
orixero应助东风渡采纳,获得10
15秒前
斯文败类应助风趣元芹采纳,获得10
15秒前
molihuakai应助心亘采纳,获得10
16秒前
16秒前
风清扬发布了新的文献求助10
18秒前
wxxx1发布了新的文献求助20
18秒前
冷静的豪发布了新的文献求助10
18秒前
努力退休小博士完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
21秒前
24秒前
荞栎发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
26秒前
muscus发布了新的文献求助10
26秒前
ZY发布了新的文献求助10
27秒前
快乐嚓茶完成签到,获得积分20
29秒前
30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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7352402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963629
关于积分的说明 19042653
捐赠科研通 7001424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221509
关于科研通互助平台的介绍 2385916
邀请新用户注册赠送积分活动 2201940