Energy Budget of Liquid Drop Impact at Maximum Spreading: Numerical Simulations and Experiments
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Notice bibliographique
Résumé
The maximum spreading of an impinging droplet on a rigid surface is studied for low to high impact velocity, until the droplet starts splashing. We investigate experimentally and numerically the role of liquid properties, such as surface tension and viscosity, on drop impact using three liquids. It is found that the use of the experimental dynamic contact angle at maximum spreading in the Kistler model, which is used as a boundary condition for the CFD-VOF calculation, gives good agreement between experimental and numerical results. Analytical models commonly used to predict the boundary layer thickness and time at maximum spreading are found to be less correct, meaning that energy balance models relying on these relations have to be considered with care. The time of maximum spreading is found to depend on both the impact velocity and surface tension, and neither dependency is predicted correctly in common analytical models. The relative proportion of the viscous dissipation in the total energy budget increases with impact velocity with respect to surface energy. At high impact velocity, the contribution of surface energy, even before splashing, is still substantial, meaning that both surface energy and viscous dissipation have to be taken into account, and scaling laws depending only on viscous dissipation do not apply. At low impact velocity, viscous dissipation seems to play an important role in low-surface-tension liquids such as ethanol.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle