مطالعه آزمایشگاهی تاثیر زبری سطح بر برخورد قطرات نیوتنی بر روی سطوح کروی

در این پژوهش، رفتار دینامیکی قطرات نیوتنی حاصل از ترکیبات مختلف گلیسیرین–آب در برخورد با سطوح کروی با زبری و انحنای متنوع به صورت تجربی بررسی شد. تاثیر ویسکوزیته سیال، سرعت برخورد، زبری سطح، انحنای موضعی و نسبت قطر کره به قطر قطره (D*) بر گسترش، بازگشت و پاشش قطره ارزیابی گردید. نتایج نشان دادند که ویسکوزیته پایین تر باعث افزایش ضریب بیشینه پخش (βmax) و بازگشت دینامیکی می شود، در حالی که ویسکوزیته بالا با اتلاف انرژی بیشتر، گسترشی محدودتر و بازگشتی ضعیف تر دارد. افزایش سرعت برخورد موجب افزایش βmax و تاخیر در زمان رسیدن به بیشینه گسترش شد. زبری بالا پاشش ثانویه و ناپایداری گسترش قطره را افزایش داد، در حالی که انحنای بیشتر سطح گسترش را تسهیل کرد. تعامل زبری و انحنا نشان داد نقش انحنا در زبری کم برجسته تر است و در زبری بالا تاثیر زبری غالب است. این نتایج اهمیت هم زمان پارامترهای رئولوژیکی سیال، هندسه سطح و شرایط برخورد را در توصیف دینامیک قطرات روی سطوح کروی تاکید می کند.

کلیدواژه ها:

برخورد قطره ، زبری سطح ، قطر گسترش ، سیال نیوتنی