Деформация и фрагментация капли при столкновении с тонким цилиндром

Столкновение капель с твердыми препятствиями различной геометрии – ключевой элемент многих технологических и природных процессов, таких как нанесение покрытий, струйная печать, дожди, водопады, перенос инфекций при кашле и др. Также это удобный «инструмент» для исследования фундаментальных гидродинамических взаимодействий инерционных, капиллярных и вязких сил, имеющих место при ударе капли о препятствие.

Большинство теоретических и экспериментальных исследований удара капли посвящено ее столкновению с плоской поверхностью.

В лаборатории механики сложных жидкостей ИПМех РАН в рамках гранта РНФ 23-19-00451 экспериментально исследован удар падающей со скоростью 0.4–2м/c капли воды диаметром 2.8мм по горизонтальным металлическим цилиндрам диаметром 0.16–1.27мм.

Обнаружены и проанализированы различные режимы деформации и фрагментации капли при столкновении с цилиндром. Предложена простая модель удара капли, объясняющая наблюдаемые гидродинамические эффекты.

Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0249451

https://ipmnet.ru/labs/cfluids/results/WaterDropImpactOnCylinder

#результаты