Published October 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Contact line dynamics in curtain coating of non-Newtonian liquids
Creators
- 1. University of Cambridge
- 2. University of Minnesota
- 3. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro
Description
The rheological characteristics of liquids play an important role in the flow near dynamic contact lines, where the deformation rates are extremely large. The liquid contact line dynamics and the free surface configuration in the curtain coating of polymer solutions were experimentally studied using visualization to determine the effect of two rheological characteristics: shear thinning and extensional thickening. The critical web speeds for heel formation, where the contact line on the moving substrate shifts upstream of the falling curtain, and air entrainment, where the contact line shifts downstream and air bubbles appear, were determined over a range of flow rates. The critical conditions were compared to the behavior observed for a Newtonian liquid. Moreover, the contact line dynamics were described by three dimensionless parameters: the Deborah number, the Ohnesorge number, and the ratio of the web speed to the liquid curtain velocity at the contact line.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تلعب الخصائص الانسيابية للسوائل دورًا مهمًا في التدفق بالقرب من خطوط التلامس الديناميكية، حيث تكون معدلات التشوه كبيرة للغاية. تمت دراسة ديناميكيات خط التلامس السائل وتكوين السطح الحر في الطلاء الستائري لمحاليل البوليمر تجريبياً باستخدام التصور لتحديد تأثير خاصيتين انسيابيتين: ترقق القص وسماكة الامتداد. تم تحديد سرعات الشبكة الحرجة لتكوين الكعب، حيث يتحول خط التلامس على الركيزة المتحركة صعودًا من الستارة المتساقطة، واحتجاز الهواء، حيث يتحول خط التلامس نحو المصب وتظهر فقاعات الهواء، على نطاق من معدلات التدفق. تمت مقارنة الظروف الحرجة بالسلوك الذي لوحظ لسائل نيوتن. علاوة على ذلك، تم وصف ديناميكيات خط التلامس بثلاثة معلمات لا أبعاد لها: رقم ديبورا، ورقم أوهنيسورج، ونسبة سرعة الويب إلى سرعة الستارة السائلة عند خط التلامس.Translated Description (French)
Les caractéristiques rhéologiques des liquides jouent un rôle important dans l'écoulement à proximité des lignes de contact dynamiques, où les taux de déformation sont extrêmement élevés. La dynamique de la ligne de contact liquide et la configuration de la surface libre dans le revêtement de rideau des solutions polymères ont été étudiées expérimentalement en utilisant la visualisation pour déterminer l'effet de deux caractéristiques rhéologiques : l'amincissement par cisaillement et l'épaississement par extension. Les vitesses critiques de la bande pour la formation du talon, où la ligne de contact sur le substrat en mouvement se déplace en amont du rideau qui tombe, et l'entraînement de l'air, où la ligne de contact se déplace vers l'aval et où des bulles d'air apparaissent, ont été déterminés sur une gamme de débits. Les conditions critiques ont été comparées au comportement observé pour un liquide newtonien. De plus, la dynamique de la ligne de contact a été décrite par trois paramètres sans dimension : le nombre de Deborah, le nombre d'Ohnesorge et le rapport entre la vitesse de la bande et la vitesse du rideau liquide au niveau de la ligne de contact.Translated Description (Spanish)
Las características reológicas de los líquidos juegan un papel importante en el flujo cerca de las líneas de contacto dinámicas, donde las tasas de deformación son extremadamente grandes. La dinámica de la línea de contacto del líquido y la configuración de la superficie libre en el recubrimiento de cortina de soluciones poliméricas se estudiaron experimentalmente utilizando la visualización para determinar el efecto de dos características reológicas: adelgazamiento por cizallamiento y espesamiento extensional. Las velocidades críticas de la banda para la formación del talón, donde la línea de contacto en el sustrato en movimiento se desplaza aguas arriba de la cortina que cae, y el arrastre de aire, donde la línea de contacto se desplaza aguas abajo y aparecen burbujas de aire, se determinaron en un rango de caudales. Las condiciones críticas se compararon con el comportamiento observado para un líquido newtoniano. Además, la dinámica de la línea de contacto se describió mediante tres parámetros adimensionales: el número de Deborah, el número de Ohnesorge y la relación entre la velocidad de la banda y la velocidad de la cortina de líquido en la línea de contacto.Files
5.0064467.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ديناميكيات خط التلامس في طلاء الستائر للسوائل غير النيوتونية
- Translated title (French)
- Dynamique de la ligne de contact dans le revêtement de rideau de liquides non newtoniens
- Translated title (Spanish)
- Dinámica de la línea de contacto en el recubrimiento de cortina de líquidos no newtonianos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3203697928
- DOI
- 10.1063/5.0064467
References
- https://openalex.org/W1964118135
- https://openalex.org/W1967266054
- https://openalex.org/W1982362527
- https://openalex.org/W2000297331
- https://openalex.org/W2002611875
- https://openalex.org/W2023215212
- https://openalex.org/W2035156214
- https://openalex.org/W2040770718
- https://openalex.org/W2043010169
- https://openalex.org/W2044887034
- https://openalex.org/W2052157905
- https://openalex.org/W2056088961
- https://openalex.org/W2059410925
- https://openalex.org/W2074081704
- https://openalex.org/W2090149482
- https://openalex.org/W2090500995
- https://openalex.org/W2092687214
- https://openalex.org/W2103243104
- https://openalex.org/W2122119941
- https://openalex.org/W2125357974
- https://openalex.org/W2136269017
- https://openalex.org/W2314798900
- https://openalex.org/W242952186
- https://openalex.org/W2484938649
- https://openalex.org/W2523499022
- https://openalex.org/W2604770742
- https://openalex.org/W2766831607
- https://openalex.org/W2773284570
- https://openalex.org/W2794610953
- https://openalex.org/W2794810229
- https://openalex.org/W2901893340
- https://openalex.org/W2990230383
- https://openalex.org/W3014571401
- https://openalex.org/W3015690974
- https://openalex.org/W3120220002
- https://openalex.org/W3192676298
- https://openalex.org/W4213153870