Ssylka

Научный прорыв в понимании поведения жидкостей на наклонных поверхностях

В современной промышленности множество процессов зависит от того, как жидкости стекают по поверхностям. Несмотря на кажущуюся простоту этого явления, механизмы формирования и отрыва капель до сих пор оставались не до конца изученными.
Научный прорыв в понимании поведения жидкостей на наклонных поверхностях
Изображение носит иллюстративный характер

Группа исследователей из Института тепло- и массопереноса Ахенского университета (Германия) под руководством аспирантки Атефе Пур Карими совершила значительный прорыв в понимании динамики течения жидкостей по наклонным волокнам. Результаты исследования опубликованы в The European Physical Journal Special Topics.

Практическая значимость работы охватывает широкий спектр промышленных применений: от проектирования охлаждающих башен до разработки специальных покрытий и создания систем сбора воды из тумана или росы. В последнем случае особенно важно понимать, как происходит конденсация воды на волокнах и её последующее падение в накопительные резервуары.

В ходе экспериментов учёные исследовали поведение масла, стекающего по наклонным волокнам под действием силы тяжести. Варьируя толщину плёнки и угол наклона, они наблюдали, как изначально плоская масляная плёнка собирается в капли или бусины.

Исследователи установили, что дальнейшее поведение капель может развиваться по трём сценариям: они могут оставаться стабильными на волокнах, сливаться друг с другом, образуя более крупные капли, или отрываться при достижении критического размера.

Ключевым достижением стало введение нового параметра – угловое отношение Φ, характеризующее форму капли. Этот показатель позволяет предсказать поведение каждой капли в зависимости от доминирующей силы: гравитации, поверхностного натяжения, инерции или вязкости.

Процесс формирования капель оказался хаотическим – небольшие изменения параметров могут приводить к непредсказуемым результатам. Команда Пур Карими продолжает работу над математическими моделями для подтверждения своей гипотезы о связи углового отношения Φ с поведением капель.


Новое на сайте

9497Экологические риски добычи лития в крупнейшем месторождении мира 9496Где искать топологическую сверхпроводимость: новый теоретический прорыв 9495Как управлять терагерцовым излучением в воздухе? 9494Прорыв в квантовых вычислениях: успешное моделирование рассеяния частиц 9493Прорыв в квантовой акустике: ученые впервые связали массивные звуковые резонаторы 9492Загадка космических фонтанов: новое исследование бросает вызов теории формирования... 9491Как физики научились стабилизировать сверхпроводимость при обычном давлении? 9490Революционный прорыв: фотонные детекторы научились распознавать протоны высоких энергий 9489Как физики впервые определили верхний предел в поисках гибридных мезонов? 9488Как квантовая запутанность экситонов меняет будущее органических полупроводников? 9487Как устроена загадочная двойная система пульсара M53A? 9486Революционный подход к спасению океана: биоразлагаемое рыболовное снаряжение 9485Как микролазер размером с чип изменит будущее квантовой криптографии? 9484Почему пожары, вызванные человеком, становятся главной угрозой для западных штатов США? 9483Прорыв в оптике: атомные решетки открывают путь к невидимости