Vortex Flows in the Liquid Layer and Droplets on a Vibrating Flexible Plate

Александров, В. А.; Kopysov, S.P.; Tonkov, L.E.

doi:10.1007/s12217-017-9579-0

Cited by 13 publications

(3 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Acoustofluidics is a modern research field in which fluids and particles are manipulated with acoustic waves that are generated using piezoelectric transducers of typical frequency between a few kHz to hundreds of MHz (Ueno et al 2007, Skafte-Pedersen 2008, Muller 2012, Fernandez et al 2017, Aleksandrov et al 2018. Over the last two decades, this knowledge has received a lot of interest, especially in microfluidic processes (Yu and Kim 2002, Petersson et al 2005, Jang et al 2007.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Surface acoustic waves as control actuator for drop removal from solid surface

2021

View full text Add to dashboard Cite

Several types of research are performed on flow control and this fact highlights the importance of this topic. Over the last two decades, actuators based on acoustic waves have attracted much attention and have been used in widespread applications from mixing to pumping. This paper reveals the effects of some control parameters such as wave amplitude and wave frequency on the dynamical behavior of a sessile drop in order to change the flow characteristics. For this purpose, the removal of water from surfaces and drop movement against gravity are considered. Flow dynamics is simulated using lattice Boltzmann method. The results show that the drop can be removed from the surface in a short period of time (about one-tenth of the normal time) without moving upstream. In the microgravity condition, the dynamical behaviors of drop are affected by Bond number. There is a critical Bond number, when the Bond number is less than this parameter, drop slides on the wall. In this situation, when the wave amplitude is set to be 2.5 nm, the drop is pinned to the wall. If the wave amplitude is increased, the drop moves against gravity. Also, when the Bond number is greater than its critical value, we only can stop or remove the drop using the SAW.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Surface acoustic waves as control actuator for drop removal from solid surface

2021

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Гармонические колебания погруженных в жидкость и вибрирующих пластин приводят к появлению в ней микроскопических вихревых структур. Исследования поведения растворов при вибрациях и анализ деформации колеблющейся в жидкости пластины приведены в [8,10]. Низкочастотные вибрации в объемах жидкости со значительной свободной поверхностью инерционно возбуждают поверхностные гравитационные волны, приводящие к образованию внутренних распределенных течений.…”

unclassified

Improving the reliability of aerosol disinfection by reducing the probability of genera-tion disruption

Gavrikova¹,

Shkrabak²,

Tsyganova³

et al. 2021

asj

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В работе [7] были описаны поверхностные вихревые течения в слоях и каплях жидкости на вибрирующей гибкой пластине, возбужденной пьезоэлектрическим преобразователем. Установлено, что общий поток примыкающих вихревых течений в каплях и в слое жидкости на вибрирующей пластине оказывается направленным поперек гребней стоячей капиллярной волны, возбужда-емой на свободной поверхности жидкости.…”

unclassified

Возбуждение Вихревых Течений На Свободной Поверхности Жидкости Вибрирующей Пластиной

Александров¹,

Копысов²,

Тонков³

2019

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Поступило в Редакцию 7 июня 2018 г. В окончательной редакции 30 января 201 г. Принято к публикации 4 февраля 2019 г.Исследованы течения на поверхности жидкости при вибрациях в ней частично погруженной пластины. При низкочастотных вибрациях пластины на поверхности жидкости образуются по 2 вихря с каждой стороны поверхности пластины, в которых частицы жидкости движутся в направлении от поверхностей пластины. При параметрическом возбуждении поперечных капиллярных волн вблизи границы слоя жидкости, смачивающей поверхность пластины, направление течений в вихрях становится противоположным. Высокочастотные вибрации пластины создают на поверхности жидкости дополнительно вторичные вихри. ВведениеИсследованиям влияния вибраций на поведение жидкости со свободной поверхностью посвящено много работ. Проявление неустойчивости поверхности жидкости при вибрациях впервые было обнаружено Фарадеем в виде ряби, создаваемой параметрически возбуждаемыми двумерными капиллярными волнами [1]. Рябь Фарадея наблюдается в виде неподвижной решетки волн на свободной поверхности жидкости в вибрирующей емкости и на поверхности слоя жидкости на вибрирующей подложке. При возбуждении колебаний свободной поверхности жидкости в виде гравитационных, гравитационно-капиллярных и капиллярных волн частотой, в 2 раза меньшей частоты вибраций, в результате стробоскопического эффекта двумерные колебания поверхности жидкости становятся зрительно неподвижными.Не менее интересными являются процессы возникновения течений в объеме жидкости при вибрациях. Периодически распределенные внутренние течения в жидкости исследованы в [2] при возбуждении гравитационных волн Фарадея в водном растворе бромида калия толщиной 20 mm в прямоугольной емкости из прозрачного оргстекла размером 190.5 × 25.4 × 69.6 mm. Вертикальные вибрации емкости с частотой в интервале 7−11 Hz возбуждают на поверхности жидкости волны Фарадея с частотой в 2 раза меньшей частоты вибраций, и внутри вибрирующей жидкости формируются периодически распределенные вихревые течения.Колебания свободной поверхности жидкости с увеличением частоты вибраций обусловливаются силами тяжести и поверхностным натяжением и эти колебания возбуждаются в виде гравитационно-капиллярных волн. В работе [3] наблюдали распределенные течения на поверхности дистиллированной воды в емкости цилиндрической формы диаметром 65 mm и глубиной 10 mm и квадратной формы стороной 50 mm и глубиной 10 mm при вертикальных вибрациях емкости в интервале частот 20−50 Hz. Возникновение течений авторы связывают с возбуждением пар волн с неколлинеарными волновыми векторами, распространяющихся по поверхности жидкости.Вихревые течения возникают также и в вибрирующих пленках жидкости. Устойчивость к поперечным колебаниям проявляют мыльные пленки воды, которые и применяются в экспериментах. Возбуждение течений в мыльных пленках круглой и квадратной форм низкочастотными вибрациями в интервале от 20 до 200 Hz показано в [4]. Для этого пленка устанавливалась горизонтально в полости емкости, которая помещалась на вибростенд. Возникновение течений в мыльной...

show abstract

Vortex Flows in the Liquid Layer and Droplets on a Vibrating Flexible Plate

Cited by 13 publications

References 8 publications

Surface acoustic waves as control actuator for drop removal from solid surface

Surface acoustic waves as control actuator for drop removal from solid surface

Improving the reliability of aerosol disinfection by reducing the probability of genera-tion disruption

Возбуждение Вихревых Течений На Свободной Поверхности Жидкости Вибрирующей Пластиной

Contact Info

Product

Resources

About