气泡停留在液体的表面,直到其球冠充分排水而自发破裂,对于大型膜帽,初始条件的记忆被认为是由于粘性重力流而擦除的,粘性重力流的速度从气泡顶部到底部增加。因此,无论排水是通过剪切还是拉伸来调节,薄膜厚度在变薄时都被计算为相对均匀。鉴于此,来自波士顿大学机械工程系的James C. Bird等人证实了对于大的裸露气泡,整个排水过程中膜厚度高度不均匀,从顶部到底部的区间能够跨越数量级。提供了理解破裂时这些气泡的收缩和破裂动力学所需的关键见解。
文章要点:
1) 该研究探究了公认的无粘性气泡通用排水解决方案的实践适用性,并发现其没有广泛适用性,并表明通过不同的、高度不均匀的厚度分布可以达到普遍性;
2) 此外,研究发现裸气泡普遍指数变薄的基本原理是基于剪切主导流假设得出的膜速度,这一基于导致空间非单调排水速度的拉伸流提供了另一种深入解释。
参考资料:
Bartlett, C., Oratis, A.T., Santin, M. et al. Universal non-monotonic drainage in large bare viscous bubbles. Nat Commun 14, 877 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36397-0
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36397-0