Experimental and CFD Study of Internal Flow inside a Sessile Microdroplet undergoing Lateral Vibration

  • سال انتشار: 1397
  • محل انتشار: دوماهنامه مکانیک سیالات کاربردی، دوره: 11، شماره: 5
  • کد COI اختصاصی: JR_JAFM-11-5_011
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 255
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

T. Zhu

School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing, ۴۰۰۰۴, PR China

Z. Zhao

Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao, Shandong, ۲۶۶۱۰۱, PR China

L. Lv

School of Chemistry and Chemical Engineering, Collaborative Innovation Center for Green Development in Wuling Moutain Area, Research Center for Environmental Monitoring,

W. Chen

National-Municipal Joint Engineering Laboratory for Chemical Process Intensification and Reaction, Chongqing University

L. Dong

Chongqing Univ, Key Lab Low Grade Energy Utilizat Technol & Syst, Minist Educ, Chongqing, PR China

چکیده

In this study, the internal flow pattern of a sessile microdroplet undergoing a lateral vibration was analyzed by using both the experimental and CFD simulation methods. By initially staining the droplet partially with fluorescent dye, the main flow inside the laterally vibrating microdrop was experimentally demonstrated to be that the main fluid flows downward along the central axis and ascends upward along the surface to form two counterflow circuits. Experimental evaluation of fluid mixing inside the droplets verified that the internal flowing velocity is dependent on the vibrating frequency, the main fluid flows faster at the resonant modes. CFD simulation using the VOF-CSF model showed that extra flow circuits exit inside the oscillating droplet besides the main flow. The diffusion of substrate momentum within the Stokes layer results in the two flow circuits near the bottom substrate, and the Laplace force due to the droplet deformation induces the two counter-current flow circuits near the surfaces of the microdroplet.

کلیدواژه ها

Internal flow, Sessile drop, Lateral vibration, Microdrops

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.