Collisions of charged droplets in t

Collisions of charged droplets in the shear flow of an electrolyte were simulated to investigate the effects of surface charges and double layers on the critical conditions for coalescence. A lattice Boltzmann method phase field flow solver was coupled with an iterative finite-difference solver for the linearized Poisson–Boltzmann equation describing electric double layers. The simulations resolve both the phase field diffuse interface and electric double layer. The critical capillary numbers for coalescence were determined under varying strengths of the electric interactions. Critical capillary numbers between 0.03 and 0.2 were found for droplet radii spanning 25–50 lattice nodes (12.5–25 times the characteristic interface thickness), with lower critical values for larger droplets. The droplet interfaces had a constant potential. Once electric repulsion becomes comparable to the viscous shear force on the drops, the critical capillary numbers decrease, and the decrease is smaller for longer Debye lengths. Though the ratio of droplet size and Debye length that can be achieved in the simulations is constrained by high computational demands, the simulations provide insight into the effects of surface charge on the interactions between interfaces in multiphase flows.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชนของหยดชาร์จในไหลแรงเฉือนของอิเล็กโทรไลต์ถูกจำลองเพื่อศึกษาผลของ surface ชาร์จและชั้นสองบนเงื่อนไขสำคัญสำหรับ coalescence ตาข่ายตัวโบลทซ์มานน์วิธีเฟสฟิลด์ไหล solver ถูกควบคู่กับ solver ที่จำกัดแตกต่างซ้ำสำหรับ Poisson – ตัวโบลทซ์มานน์สมการเส้นตรงแล้วอธิบายไฟฟ้าชั้นที่สอง จำลองแก้ไขทั้งระยะฟิลด์กระจายอินเทอร์เฟซและไฟฟ้าสองชั้น หมายเลขฝอยสำคัญสำหรับ coalescence ถูกกำหนดภายใต้จุดแข็งแตกต่างกันของการโต้ตอบที่ไฟฟ้า หมายเลขฝอยสำคัญระหว่าง 0.03 และ 0.2 พบสำหรับทอด 25 – 50 ตาข่ายโหน (12.5-25 ครั้งในอินเตอร์เฟซลักษณะความหนา), รัศมีของหยดกับต่ำกว่าค่าวิกฤตสำหรับขนาดใหญ่ขึ้น อินเทอร์เฟซการหยดมีศักยภาพคง เมื่อไฟฟ้าเขม่นกลายเป็นเทียบเท่ากับแรงเฉือนความหนืดบนหยด เส้นเลือดฝอยสำคัญตัวเลขลดลง และการลดลงมีขนาดเล็กสำหรับ Debye ยาว แม้ว่าอัตราส่วนของขนาดหยดและยาว Debye ที่สามารถทำได้ในสถานการณ์จำลองที่มีจำกัด โดยต้องคำนวณที่สูง จำลองให้เข้าใจในผลกระทบของผิวในการโต้ตอบระหว่างอินเทอร์เฟซในกระแส multiphase

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การชนกันของหยดเรียกเก็บเงินในการไหลเฉือนของอิเล็กโทรถูกจำลองเพื่อศึกษาผลของค่าใช้จ่ายที่พื้นผิวและสองชั้นบนเงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการเชื่อมต่อกัน ตาข่าย Boltzmann วิธีการขั้นตอนการแก้ข้อมูลการไหลเป็นคู่กับย้ำแก้ จำกัด แตกต่างกันสำหรับ linearized ปัวซองสม-Boltzmann อธิบายสองชั้นไฟฟ้า จำลองแก้ไขทั้งข้อมูลขั้นตอนการกระจายอินเตอร์เฟซและสองชั้นไฟฟ้า จำนวนของเส้นเลือดฝอยที่สำคัญสำหรับการเชื่อมต่อกันได้รับการพิจารณาภายใต้จุดแข็งที่แตกต่างกันของการปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้า หมายเลขเส้นเลือดฝอยที่สำคัญระหว่าง 0.03 และ 0.2 ถูกพบรัศมีหยดทอด 25-50 โหนดตาข่าย (12.5-25 ครั้งความหนาของอินเตอร์เฟซลักษณะ) กับค่าที่สำคัญที่ต่ำกว่าสำหรับหยดน้ำขนาดใหญ่ อินเตอร์เฟซหยดมีศักยภาพอย่างต่อเนื่อง เมื่อกลายเป็นแรงผลักไฟฟ้าเทียบเท่ากับแรงเฉือนหนืดในหยดที่สำคัญตัวเลขเส้นเลือดฝอยลดลงและลดลงมีขนาดเล็กอีกต่อไปความยาวเดอบาย แม้ว่าอัตราส่วนของขนาดหยดและระยะเวลาในอบายที่สามารถทำได้ในการจำลองที่มีการ จำกัด โดยความต้องการการคำนวณสูงจำลองให้เข้าใจผลกระทบของค่าใช้จ่ายบนพื้นผิวการปฏิสัมพันธ์ระหว่างการเชื่อมต่อกระแสหลายสถานะ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การชนกันของคิดค่าหยดในความเค้นเฉือนของอิเล็กโทรไลต์เป็นจำลอง เพื่อศึกษาถึงผลของค่าพื้นผิวและชั้นคู่บนเงื่อนไขที่สำคัญสำหรับการรวมตัว ตาข่าย Boltzmann วิธีแก้คือระยะสนามการไหลควบคู่กับการแก้ผลของปัวซงสมการโบลทซ์มันน์เพื่อช่วงเพื่ออธิบายชั้นคู่ไฟฟ้า จำลองการแก้ไขทั้งระยะเขตกระจายการติดต่อและไฟฟ้าสองชั้น . ที่สําคัญซึ่งตัวเลขสำหรับการรวมตัวเป็นภายใต้การจำกัดของไฟฟ้า ที่สำคัญซึ่งตัวเลขระหว่าง 0.03 ถึง 0.2 พบสำหรับหยดรัศมี 25 – 50 ตารางครอบคลุมโหนด ( 12.5 และ 25 ครั้งหนาลักษณะอินเตอร์เฟซ ) , กับการลดวิกฤติค่าสำหรับหยดขนาดใหญ่ แสงมีศักยภาพในการเชื่อมต่อคงที่ เมื่อไฟฟ้าการขับไล่ จะเทียบได้กับแรงหนืดแรงลดลง , ลดจำนวนฝอยวิกฤติ และการลดลงมีขนาดเล็กยาว ดีบายความยาว แม้ว่าอัตราส่วนของขนาดหยด และ ดีบายความยาวที่สามารถเกิดขึ้นได้ในการจำลองบริษัทความต้องการการคำนวณสูง จำลองให้ความเข้าใจเกี่ยวกับผลของประจุที่ผิวบนของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอินเทอร์เฟซแบบหลายกระแส