Koalescencja w przepływie: model interfazy o dowolnej ruchliwości i dobór jego parametrów

Coalescence consists of four steps: approach of droplets pair, drainage of the matrix between the droplets, matrix breakup at critical interdroplet distance, and shape relaxation of a new droplet. This communications is based on research of the second coalescence step in systems, where the driving force is a gradient of flow velocities of matrix, while the droplet approach is slowed down by drainage of the matrix film between droplets. We have recently extended the Jeelani and Hartland equation, combining it with the fully mobile interface model, to a model describing the flow-induced coalescence in the whole viscosity range. We have used the arbitrarily mobile interface model (AMI) name to refer to it. The new AMI method is semi empirical and its dimensionless parameters can be determined more precisely by broader comparison with experiment.Proces koalescencji składa się z czterech etapów: zbliżanie się do siebie pary kropli, rozpływanie się osnowy pomiędzy kroplami, pękanie osnowy przy krytycznej odległości pomiędzy kroplami oraz łączenie kropli i tworzenie nowej jednej kropli. W artykule przedstawiono analizę drugiego etapu koalescencji, gdzie siła napędowa wynika z istnienia gradientu prędkości przepływu osnowy, a zbliżenie się kropel jest spowolnione przez rozpływanie się warstwy osnowy istniejącej pomiędzy kroplami. W ramach przedstawionej pracy rozszerzono równanie Jeelaniego i Hartlanda, łącząc je z modelem w pełni ruchliwej interfazy (FMI); otrzymano model opisujący koalescencję wywołaną przepływem w całym zakresie lepkości, co określono jako model o dowolnej ruchliwości interfazy (Arbitrarily mobile interface model, AMI). Analizowano wpływ doboru parametrów a i b modelu AMI, dla trzech wartości stosunku lepkości kropel do lepkości osnowy w przepływie ścinającym, na prawdopodobieństwo wystąpienia koalescencji (Pc). Nowy model AMI jest półempiryczny, a jego bezwymiarowe parametry a i b mogą być określone z większą dokładnością dzięki porównaniu z danymi doświadczalnymi. Zapewnia on lepszy opis zjawiska koalescencji w całym zakresie stosunku lepkości kropel do lepkości osnowy niż powszechnie stosowane modele. Może też służyć jako dodatkowa korekta modelu opisującego koalescencję mniejszych kropli o małej lepkości