エアブロー噴嘴によって操作される液滴の停止運動に関する実験的および理論的研究

本研究では、基板と共に移動する液滴が空気流によって遮られる動的プロセスを実験的および理論的に調査します。湿潤特性、液滴体積、空気流速度、液滴速度の影響を調査するために一連の実験が実施されました。基板はリニアモーションモーターによって駆動され、液滴は基板と共に一定の速度で移動します。基板に対して垂直にノズルから噴出される空気流は衝突ジェットとして知られています。空気流が基板に衝突した後、それは水平方向に吹き飛ばします。空気流の方向が液滴の移動方向と反対である場合、液滴の表面に力が作用します。この作用は液滴の変形を引き起こし、その動きを停止させ、最終的に平衡状態に至ります。液滴の形状と運動プロセスは高速度カメラによって記録されます。液滴接触角、液滴サイズ、液滴移動速度および空気流速度の影響を考慮した数学モデルが平衡状態において確立されます。モデルには、液滴に作用する抗力係数および空気の平均速度の相関係数が使用されます。液滴の動きを停止させるために必要な空気流量が液滴の移動速度および液滴サイズの増加とともに増加し、静的接触角の増加に伴い減少することがわかりました。適切な相関係数を備えた数学モデルは、実験データと良好な一致を示し、液滴の運動停止のための臨界速度の予測器として利用される可能性があります。