On the termination of an emerging droplet from a capillary tube over a flat surface by a wetting slug: A one-dimensional quasistatic model and CFD analysis
Notice bibliographique
Résumé
• A quasistatic modeling approach has been developed to model the dislodgment of a nonwetting droplet by a wetting slug. • A CFD analysis has been developed to provide a framework for validation of the developed model. • Very good match is obtained between the developed model and the CFD work, which builds confidence of the modelling approach. • Snapshots of the progression of the emergence of the droplet till its dislodgment are provided. • Data related to the changes of the pressure profile along the system are provided. The problem of ejection of a droplet from a pore opening into a reservoir appears in many fields including pharmaceutical, food, chemical, and several other industries. In this work, we are interested in investigating the onset of dislodgment of such an emerging droplet. A one-dimensional model is developed that describes the dynamics of this process under quasistatic assumptions. Fluid inertia, the dynamic nature of the contact angle, as well as the entrance and exit hydrodynamic effects are ignored. Fluid inertia may be important at the very early stage of the displacement process, after which its effect diminishes. It is hypothesized that the emerging droplet will dislodge the surface when the two contact lines associated with the two interfaces meet. The forces acting on this system include external pressures, viscous and capillary forces. The flow rate is influenced by the capillary pressure of the emerging nonwetting fluid when the advancing interface reaches the exit of the tube and starts to develop, then by the two interfaces when the wetting fluid starts to displace the wetting one. At the onset of dislodgment, the capillary pressure across the two interfaces equalizes. A computational fluid dynamics (CFD) study has been conducted to confirm the stated hypothesis and to provide a framework for the validation and verification of the developed model. The CFD model depicts the whole spectrum of processes involved from the start of injection of the nonwetting fluid towards the ejection of the droplet. The model, however, only considers the system when the wetting fluid starts to emerge from the exit of the tube into the reservoir. Comparisons between the model and the CFD analysis show a good match, which builds confidence in the modeling approach. Interesting results are obtained, particularly when the interfaces reach the exit of the tube.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,002 | 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 ».