The Critical Conditions for Coalescence in Phase Field Simulations of Colliding Droplets in Shear
Notice bibliographique
Résumé
Simulations have been performed using the free-energy binary-liquid lattice Boltzmann method with sufficient resolution that the critical capillary number for coalescence was determined for collisions between droplets in simple shear with a small initial offset in the shear gradient direction. The simulations were used to study the behavior of the interacting interfaces and the film between them during collisions over a wide range of capillary numbers with emphasis on near-critical conditions. From these three-dimensional simulations with deforming interfaces, several features of the evolution of the film between the drops were observed. The critical film thickness was determined to be similar to the interface thickness, a power law described the dependence of the minimum film thickness on the capillary number in collisions without coalescece, and an inflection point was found in the dynamics of the minimum distance between drops that eventually coalesce. The rotation of the film and the flow in it were also studied, and a reversal in the flow was found to occur before coalescence. The mobility of the phase field was therefore important in the continued thinning of the film at the points of minimum thickness after the flow reversal. A comparison of the critical capillary number and critical film thickness in the simulations with the values for experiments in confined simple shear indicated that the effective physical radius of the simulated droplets was on the order of several micrometers. The results are significant for simulations of droplet interactions and emulsion flows in complex geometries and turbulence because they demonstrate the necessary scale of the computations and how parameters, such as the interface thickness and phase field mobility, should be selected for accurate results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».