Effect of interfacial viscosities on droplet migration at low surfactant concentrations
Effect of interfacial viscosities on droplet migration at low surfactant concentrations
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低表面活性剂浓度下界面粘度对液滴迁移的影响
DOI：
10.1017/jfm.2020.551
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发表时间：
2020
影响因子：
3.7
通讯作者：
Ardekani, Arezoo M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dandekar, Rajat;Ardekani, Arezoo M.
在本文中，我们通过考虑液滴的表面粘度，从理论上研究了表面活性剂覆盖的液滴在泊肃叶流中的迁移。我们对低表面佩克莱特数采用常规微扰展开，并将问题求解到二阶近似。我们使用 Bousinessq-Scriven 定律将液滴表面表示为二维均匀流体，并采用兰姆通解来表示液滴内部和外部的速度场。我们获得了液滴跨流迁移速度的表达式，其中表面粘度由表面剪切和表面膨胀的 Bousinessq 数捕获。我们阐明了表面粘度对液滴迁移特性和表面活性剂在液滴表面重新分布的影响。我们的研究揭示了包含液滴表面粘度以准确预测液滴迁移特性的重要性。
In this paper, we theoretically investigate the migration of a surfactant covered droplet in a Poiseuille flow by including the surface viscosities of the droplet. We employ a regular perturbation expansion for low surface Péclet numbers and solve the problem up to a second-order approximation. We represent the drop surface as a two-dimensional homogeneous fluid using the Bousinessq–Scriven law and employ Lamb's general solution to represent the velocity fields inside and outside the droplet. We obtain an expression for the cross-stream migration velocity of the droplet, where the surface viscosities are captured by the Bousinessq numbers for surface shear and surface dilatation. We elucidate the influence of the surface viscosities on the migration characteristics of the droplet and the surfactant redistribution on the droplet surface. Our study sheds light on the importance of including the droplet surface viscosities to accurately predict the migration characteristics of the droplet.
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