Figure 67. A view of the experiment

Figure 67. A view of the experimental apparatus. Fluid is sucked

through a hole opposite a capillary tube (a). This leads to a much

thinner micro-jet (b). This micro-jet decays into droplets by surface

tension forces (c). Reprinted with permission from [379]. Copyright

1998 by the American Physical Society.

driving one to produce a Taylor cone. Using this method

compound jets and, after breakup, near monodisperse capsules

are produced. The same geometry can be used in the

reverse case of gas being driven by an external stream of

liquid [182]. The crucial difference is that the jet is now

absolutely unstable [178], so that instead of a gas jet, a series of

monodisperse bubbles emanate from the orifice. The transition

from convective to absolute instability is investigated in [186],

under much more general circumstances, including viscous

fluids. Again, more complex structures can be produced using

compound jets, such as bubbles inside a viscous jet, driven by

an external air stream.

The mechanism by which viscous forces lead to focusing

is much less understood. A classical realization is the selective

withdrawal experiment [189–192, 380], shown in figure 68.

Before the jet becomes entrained, the interface forms a hump,
which becomes unstable at a tip size of about 0.1 mm, for a

viscosity ratio between λ = 1 and 10−3 [189,190]. This result

appears to be at odds with results for drops and bubbles in

an extensional flow, a subject pioneered once more by Taylor

[194,363]. Namely, if the drop viscosity is small, their pointed

ends seem to become sharp without limit [194, 195, 387].

Using the same geometry as that of selective withdrawal, but

air as the inner ‘liquid’, it was shown in [191] that the size

of the tip could be made small without apparent limit. No

evidence for air entrainment was found, unless the tip had

entered the nozzle. At present it is not known what constitutes

the crucial difference between the two systems [189,191] and

under what conditions a steady stream is entrained. In [192]

it is shown experimentally that the transition towards a spout

is hysteretic: a thin thread (cf figure 68(b)) persists to flow

rates Q below the critical flow rate for the disappearance of a

hump as Q is lowered. The thread radius saturates at values

of around 22 μm.

A theoretical study [388] of a drop attached to a capillary

in an external flow, a geometry closer to that of figure 27,

analysed the existence of thin spouts (jets) using slender-body

theory [139]. The viscosity ratio between the inner and the

outer fluid was small but finite. A solution corresponding to

a vanishing jet thickness as the outer flow strength is tuned

towards a critical value can be realized, but only on a lower-
dimensional subspace: another experimental parameter needs

to be tuned along with the flow strength. Recent experimental

results [183,389] and simulations [188] indicate that the thread

radius can indeed be made small in a coflowing geometry, but

no quantitative test of theory has been performed as yet. For

an appropriate choice of parameters, the jet can be made stable

[187] according to the analysis discussed in section 3.6.2.

Finally, in highly confined geometries, such as those

arising in microfluidic applications, the possibilities for direct

control of flows is even greater [358]. Flow focusing can be

replicated on a smaller scale to form jets of different stability

characteristics [390]. In addition, drop breakup is modified by

the confinement. For example, drops can be forced to break up

at T-junctions of small channels. If the T-junctions are arranged

sequentially, the drop size decreases continuously. If breakup

takes place in long and narrow channels [391], breakup can

be halted so as to yield a sequence of stationary equilibrium

shapes, making the process of breakup highly controllable.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รูป 67 มุมมองของเครื่องทดลอง ดูดของเหลวผ่านรูตรงข้ามกับเส้นเลือดฝอยหลอด (a) นี้นำไปมากมายน้ำมันทินเนอร์ไมโครเจ็ท (b) Decays นี้ไมโครเจ็ทเป็นหยดตามพื้นผิวแรงบังคับ (c) เช็คสิทธิ์จาก [379] ลิขสิทธิ์1998 โดยสังคมอเมริกันที่มีอยู่จริงขับรถหนึ่งผลิตกรวยเทย์เลอร์ ใช้วิธีนี้ผสม jets และ แบ่ง ใกล้ monodisperse แคปซูลมีผลิต สามารถใช้เรขาคณิตเดียวกันในการย้อนกลับของก๊าซที่ถูกขับเคลื่อน ด้วยกระแสภายนอกของเหลว [182] ข้อแตกต่างสำคัญคือ เจ็ทว่าขณะนี้อย่างเสถียร [178], ดังนั้นแทนที่ของก๊าซเจ็ท ชุดฟองอากาศ monodisperse emanate จาก orifice การเปลี่ยนแปลงจากด้วยการพาไปแน่นอนความไม่แน่นอนถูกสอบสวนใน [186],สถานการณ์ทั่วไปมากขึ้น รวมถึงความหนืดของเหลว อีก โครงสร้างที่ซับซ้อนสามารถผลิตได้โดยใช้jets ผสม เช่นฟองอากาศภายใน jet ข้น ขับเคลื่อนด้วยกระแสอากาศภายนอกกลไกที่ข้นบังคับลูกค้าเป้าหมายจะมุ่งเน้นเป็นน้อยมากที่เข้าใจ รับรู้คลาสสิกเป็นตัวเลือกถอนการทดลอง [189-192, 380], แสดงในรูปที่ 68ก่อน jet กลายเป็นฟอง อินเตอร์เฟซแบบเป็นหลังเต่าซึ่งไม่เสถียรที่ขนาดประมาณ 0.1 มม. คำแนะนำในการอัตราส่วนความหนืดระหว่างλ = 1 และ 10−3 [189,190] ผลลัพธ์นี้ดูเหมือนจะ เป็น at odds with ผลหยด และฟองในขั้นตอนการ extensional เรื่องเป็นผู้บุกเบิกอีกครั้ง โดยเทย์เลอร์[194,363] ได้แก่ ถ้าความหนืดของฝากขนาดเล็ก การชี้สิ้นสุดดูเหมือนจะ เป็นความคมชัด โดยไม่มีขีดจำกัด [194, 195, 387]โดยใช้เรขาคณิตเดียวกันที่ใช้ถอน แต่อากาศเป็นการภายใน 'น้ำ' จะถูกแสดงใน [191] ที่ขนาดของคำแนะนำไม่สามารถทำขนาดเล็ก โดยไม่มีข้อจำกัดที่ชัดเจน ไม่ใช่หลักฐานสำหรับอากาศ entrainment พบ เว้นแต่มีคำแนะนำใส่หัวฉีด ปัจจุบัน ไม่ทราบถึงองค์ประกอบความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองระบบ [189,191] และภายใต้สิ่งเงื่อนไขกระแสเป็นฟอง ใน [192]มันแสดงให้เห็น experimentally ที่เปลี่ยนไปเป็นพวยเป็น hysteretic: ด้ายบาง ๆ (cf 68(b)) รูปยังคงไหลราคา Q ต่ำอัตราการไหลที่สำคัญสำหรับการสูญหายของการhump เป็น Q จะลดลง รัศมีด้าย saturates ที่ค่าของ μm ประมาณ 22ศึกษาทฤษฎี [388] ของวางแนบกับตัวแรงในการไหลภายนอก เรขาคณิตแบบใกล้ชิดกับรูป 27analysed มีบาง spouts (jets) โดยใช้ร่างกายสเลนเดอร์ทฤษฎี [139] อัตราส่วนความหนืดระหว่างภายในและของเหลวภายนอกมีขนาดเล็ก แต่มีจำกัด แก้ไขปัญหาที่สอดคล้องกับปรับความหนาของเจ็ท vanishing เป็นแรงภายนอกไหลต่อค่าสำคัญสามารถถูกรับรู้ แต่เฉพาะบนกับล่าง--subspace มิติ: พารามิเตอร์อื่นทดลองต้องการจะปรับพร้อมกับความแรงของกระแส ล่าสุดทดลองผล [183,389] และจำลอง [188] บ่งชี้ว่า เธรดรัศมีจริงจะเล็กในเรขาคณิต coflowing แต่ไม่ทดสอบทฤษฎีเชิงปริมาณมีการเป็นการ สำหรับตัวเลือกที่เหมาะสมของพารามิเตอร์ เจ็ทได้มั่นคง[187] ตามการวิเคราะห์ในส่วน 3.6.2 การสุดท้าย ในรูปทรงเรขาคณิตจำกัดสูง เช่นเกิดขึ้นในโปรแกรมประยุกต์ microfluidic ที่ตรงควบคุมของไหลจะยิ่ง [358] เน้นขั้นตอนสามารถจำลองบนมาตราส่วนขนาดเล็กเพื่อ jets ฟอร์มของความมั่นคงแตกต่างกันลักษณะ [390] นอกจากนี้ แก้ไขแบ่งหล่นโดยเข้า ตัวอย่าง หยดสามารถบังคับให้หยุดการที่ T-junctions ของช่องขนาดเล็ก ถ้าจัด T-junctionsตามลำดับ ขนาดหล่นลดลงอย่างต่อเนื่อง ถ้าแบ่งเกิดขึ้นในระยะยาว และแคบช่อง [391], สามารถแบ่งสามารถหยุดเพื่อผลผลิตลำดับของสมดุลเครื่องเขียนรูปร่าง การแบ่งขั้นตอนการควบคุมสูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูปที่ 67 มุมมองของอุปกรณ์การทดลองเอ ของเหลวจะถูกดูดผ่านรูตรงข้ามหลอดเส้นเลือดฝอยที่ (ก) นี้นำไปสู่มากทินเนอร์เจ็ทขนาดเล็ก (ข) นี้เจ็ทไมโครสลายตัวเป็นหยดพื้นผิวโดยกองกำลังความตึงเครียด (ค) พิมพ์ซ้ำได้รับอนุญาตจาก [379] ลิขสิทธิ์ปี 1998 โดยสมาคมฟิสิกส์อเมริกัน. ขับรถอย่างใดอย่างหนึ่งในการผลิตกรวยเทย์เลอร์ ใช้วิธีนี้ไอพ่นสารประกอบและหลังจากการล่มสลายใกล้แคปซูล monodisperse มีการผลิต เรขาคณิตเดียวกันสามารถนำมาใช้ในกรณีที่ย้อนกลับของก๊าซถูกขับเคลื่อนโดยกระแสภายนอกของของเหลว[182] ความแตกต่างที่สำคัญคือการที่เจ็ทอยู่ในขณะนี้ไม่เสถียรอย่าง [178] เพื่อให้แทนแก็ดเจ็ตเป็นชุดของฟองmonodisperse ออกมาจากปาก การเปลี่ยนแปลงจากการไหลเวียนของความไม่แน่นอนที่แน่นอนคือการตรวจสอบใน [186] ภายใต้สถานการณ์ทั่วไปมากขึ้นรวมทั้งความหนืดของเหลว อีกครั้งโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถผลิตโดยใช้เครื่องบินไอพ่นสารประกอบเช่นฟองอากาศภายในเครื่องบินเจ็ตที่มีความหนืดได้แรงหนุนจากกระแสอากาศภายนอก. กลไกที่กองกำลังความหนืดนำไปสู่การมุ่งเน้นไปที่เป็นที่เข้าใจมากน้อย ก่อให้เกิดเป็นคลาสสิกเลือกทดลองถอน [189-192 380] แสดงในรูปที่ 68 ก่อนที่เจ็ทจะกลายเป็นฟองอินเตอร์เฟซรูปแบบโคก, ซึ่งจะกลายเป็นความไม่แน่นอนที่มีขนาดปลายประมาณ 0.1 มิลลิเมตรสำหรับอัตราส่วนระหว่างความหนืดλ = 1 และ 10-3 [189,190] ผลที่ได้นี้ดูเหมือนจะขัดแย้งกับผลประกอบการลดลงและฟองอากาศในการไหลextensional, เป็นเรื่องที่เป็นหัวหอกอีกครั้งโดยเทย์เลอร์[194,363] คือถ้ามีความหนืดลดลงที่มีขนาดเล็กปลายแหลมของพวกเขาสิ้นสุดดูเหมือนจะกลายเป็นที่คมชัดโดยไม่ จำกัด [194, 195, 387]. การใช้รูปทรงเรขาคณิตเช่นเดียวกับที่ของการถอนตัวเลือก แต่อากาศด้านใน'น้ำ' มันแสดงให้เห็นใน [ 191] ที่ขนาดของปลายอาจจะทำขนาดเล็กโดยไม่มีขีดจำกัด ที่เห็นได้ชัด ไม่มีหลักฐานรถไฟอากาศพบเว้นแต่ปลายได้เข้ามาในหัว ในปัจจุบันไม่เป็นที่รู้จักสิ่งที่ถือว่าเป็นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองระบบ [189191] และภายใต้เงื่อนไขว่ากระแสเป็นฟอง ใน [192] มันก็แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงการทดลองต่อพวยกาที่เป็น hysteretic: ด้ายบาง (รูป CF 68 (ข)) ยังคงไหลอัตราคิวต่ำกว่าอัตราการไหลที่สำคัญสำหรับการหายตัวไปของที่โคกเป็นQ จะลดลง รัศมีด้ายอิ่มตัวที่ค่าประมาณ 22 ไมโครเมตร. การศึกษาทฤษฎี [388] ของการลดลงที่แนบมากับฝอยในการไหลภายนอกรูปทรงเรขาคณิตที่ใกล้กับที่ของตัวเลข27, วิเคราะห์การดำรงอยู่ของพกพาบาง (เจ็ตส์) โดยใช้ slender- ร่างกายทฤษฎี[139] อัตราส่วนระหว่างความหนืดและภายในของเหลวด้านนอกมีขนาดเล็ก แต่ จำกัด วิธีการแก้ปัญหาที่สอดคล้องกับความหนาของเจ็ทที่หายไปในขณะที่ความแรงของการไหลนอกจะถูกปรับไปสู่ค่าที่สำคัญสามารถรับรู้แต่เพียงบนล่างสเปซมิติ: อีกพารามิเตอร์การทดลองความต้องการที่จะปรับพร้อมกับความแรงของการไหล การทดลองที่ผ่านมาผลการ [183389] และแบบจำลอง [188] ระบุว่าด้ายรัศมีแน่นอนสามารถทำขนาดเล็กในรูปทรงเรขาคณิตcoflowing แต่ไม่มีการทดสอบเชิงปริมาณของทฤษฎีที่ได้รับการดำเนินการยัง สำหรับทางเลือกที่เหมาะสมของพารามิเตอร์เจ็ทสามารถทำที่มั่นคง[187] ตามการวิเคราะห์ที่กล่าวถึงในส่วน 3.6.2. สุดท้ายในรูปทรงเรขาคณิตที่ถูกคุมขังสูงเช่นที่เกิดขึ้นในการใช้งานไมโครเป็นไปได้โดยตรงควบคุมกระแสคือมากยิ่งขึ้น [358] มุ่งเน้นไปที่การไหลสามารถจำลองแบบในขนาดที่เล็กในรูปแบบไอพ่นของความมั่นคงที่แตกต่างกันลักษณะ[390] นอกจากนี้การล่มสลายลดลงมีการแก้ไขโดยการคุมขัง ยกตัวอย่างเช่นยาหยอดสามารถบังคับให้เลิกที่ T-แยกช่องทางเล็ก ๆ ถ้า T-ทางแยกจะถูกจัดเรียงตามลำดับขนาดลดลงอย่างต่อเนื่องลดลง หากการล่มสลายจะเกิดขึ้นในช่องยาวและแคบ [391] การล่มสลายสามารถจะหยุดเพื่อที่จะให้ผลผลิตลำดับของความสมดุลเคลื่อนที่รูปทรงที่ทำให้กระบวนการของการล่มสลายควบคุมได้สูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปที่ 67 รีวิวอุปกรณ์ทดลอง ของเหลวจะถูกดูด

ผ่านหลุมตรงข้าม capillary ท่อ ( ) นี้นำไปสู่มาก

บางไมโครเจ็ท ( B ) นี้ไมโครเจ็ทสลายตัวเป็นหยด โดยผิว

แรงบังคับ ( C ) พิมพ์โดยได้รับอนุญาตจาก [ 379 ] ลิขสิทธิ์

1998 โดยกายภาพสังคมอเมริกัน

ขับรถผลิตเทย์เลอร์ กรวย ใช้วิธีนี้

ผสมเจ็ตส์และหลังจากการล่มสลาย ใกล้ monodisperse แคปซูล

ผลิต เรขาคณิตเดียวกันสามารถใช้ใน

กลับกรณีของก๊าซจะถูกขับเคลื่อนโดยภายนอกกระแส

เหลว [ 182 ] ความแตกต่างที่สำคัญคือว่า เครื่องบินตอนนี้

อย่างไม่มั่นคง [ 178 ] ดังนั้นแทนที่จะเป็นก๊าซเครื่องบิน ชุด

monodisperse ฟองฟุ้งออกมาจากปาก . การเปลี่ยนแปลง

จากการพาไปศึกษาในความไม่แน่นอนสัมบูรณ์ [ 186 ] ,

ภายใต้สถานการณ์มากทั่วไป รวมทั้งของเหลวหนืด

. อีกครั้งที่ซับซ้อนมากขึ้นในโครงสร้าง สามารถผลิตได้โดยใช้

ผสมเครื่องบินเช่นฟองอากาศภายในเครื่องบินหนืด , ขับเคลื่อนด้วย

กระแสอากาศจากภายนอก

กลไกที่เหนียวหนืด บังคับนำเน้น

จะน้อยลงมากครับ การรับรู้คลาสสิกเลือก

การถอนเงินทดลอง [ 189 และ 192 , 380 ] , แสดงในรูปที่ 68 .

ก่อนที่เครื่องบินจะ entrained , อินเตอร์เฟซรูปแบบ hump
ซึ่งเสถียรที่ปลายขนาดประมาณ 0.1 มิลลิเมตร สำหรับ

ค่าอัตราส่วนระหว่างλ = 1 และ 10 − 3 [ 189190 ] นี้ผล

ดูเหมือนจะค้านกับการลดลงและการไหลของฟอง

แบบขยาย , วิชาบุกเบิกอีกครั้งโดยเทย์เลอร์

[ 194363 ] คือถ้าปล่อยมีความหนืดเล็กน้อย พวกเขาชี้

จบดูเหมือนจะกลายเป็นคม ไม่มีการจำกัด [ 194 , 195 , 387 ] .

ใช้รูปทรงเดียวกับการถอนการแต่

อากาศเป็นชั้นในเหลว ' ' พบใน [ 191 ] ขนาดนั้น

ของปลาย สามารถทำเล็ก ๆ ที่ไม่มีขีด จำกัด ที่แจ่มแจ้ง ไม่มี

หลักฐานอากาศ พบว่า นอกจากปลายได้

เข้าหัวฉีดปัจจุบัน มันไม่เป็นที่รู้จักสิ่งที่ถือ

ที่สำคัญความแตกต่างระหว่างสองระบบ [ 189191 ]

ภายใต้เงื่อนไขว่ากระแสจะ entrained . ใน [ 192 ]

มันแสดงผลว่าในการเปลี่ยนแปลงไปสู่พวย

เป็น hysteretic : ด้ายบางๆ ( CF รูปที่ 68 ( B ) ยังคงไหล

ราคา Q ด้านล่างที่สำคัญอัตราการไหลสำหรับการหายตัวไปของ

ก้นเป็น Q ลดลงหัวข้อ saturates รัศมีที่ค่า

ประมาณ 22 μม.

[ 388 ] ศึกษาทฤษฎีของวางแนบกับเส้นเลือดฝอย

ในการไหลภายนอกเรขาคณิตที่ใกล้กับที่ของรูปที่ 27

วิเคราะห์ความมีอยู่ของถั่วงอกผอม ( เครื่องบิน ) โดยใช้ทฤษฎีร่างกายเรียว

[ 139 ] . ความหนืด อัตราส่วนระหว่างภายในและภายนอกของเหลวเล็กๆ

แต่ที่จำกัด โซลูชั่นที่สอดคล้องกับ

เครื่องบินที่หายไปหนาตามแรงไหลนอกปรับ

ต่อค่าวิกฤตที่สามารถรับรู้ แต่บนล่าง -
มิติย่อยอื่นพารามิเตอร์ทดลองความต้องการ

จะปรับเข้ากับกระแสแรง ผลทดลองล่าสุด

[ 183389 ] และจำลอง [ 188 ] ระบุว่าด้าย

รัศมีแน่นอนสามารถทำขนาดเล็กใน coflowing เรขาคณิต แต่

ไม่มีการทดสอบเชิงทฤษฎีได้ถูกแสดงเป็นยัง สำหรับ

เหมาะค่าเครื่องบินได้มั่นคง

[ 187 ] ตามการวิเคราะห์ที่กล่าวในมาตรา 3.6.2 .

ในที่สุด อย่างมากคับเรขาคณิต เช่น

ที่เกิดในการใช้งานไมโครฟลูอิดิก , ความเป็นไปได้โดยตรง

ควบคุมกระแสจะมากขึ้น [ 358 ] การเน้นสามารถ

ถูกบนมาตราส่วนเล็กลงในรูปแบบของที่แตกต่างกันมีลักษณะเครื่องบิน

[ 390 ] นอกจากนี้ วางกระจัดกระจายดัดแปลงโดย

การกักบริเวณ ตัวอย่างเช่นจะสามารถบังคับให้เลิก

ที่ t-junctions ช่องเล็ก ถ้า t-junctions จัด

ลําดับ , ลดขนาดลดลงอย่างต่อเนื่อง ถ้าเลิก

ใช้สถานที่ในยาวและช่องแคบ [ 391 ] ,
" สามารถจะหยุดเพื่อผลผลิตลำดับของเครื่องเขียนสมดุล

รูปร่าง ทำให้กระบวนการของการล่มสลายสูงควบคุมได้