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Spreading of a viscoelastic drop on a solid substrate

Rostami, Peyman ; Fricke, Mathis ; Schubotz, Simon ; Patel, Himanshu ; Azizmalayeri, Reza ; Auernhammer, Günter K. (2023)
Spreading of a viscoelastic drop on a solid substrate.
doi: 10.48550/arXiv.2308.14515
Report, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

We study the spreading of viscous and viscoelastic drops on solid substrates with different wettability. In the early stages of spreading, we find that the viscoelastic drop spreads with faster and a different power law than the Newtonian drop (i.e. aqueous glycerine solution) for the same zero shear rate viscosity. We argue that the effect of viscoelasticity is only observable for experimental time scales in the order of the internal relaxation time of the polymer solution or longer times. Near the contact line, the effective viscosity is lower for the viscoelastic drop than for the Newtonian drop. Together with its shear rate dependency, this difference in effective viscosity can explain the different spreading dynamics. We support our experimental findings with a simple perturbation model that qualitatively agrees with our findings.

Typ des Eintrags: Report
Erschienen: 2023
Autor(en): Rostami, Peyman ; Fricke, Mathis ; Schubotz, Simon ; Patel, Himanshu ; Azizmalayeri, Reza ; Auernhammer, Günter K.
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Spreading of a viscoelastic drop on a solid substrate
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2023
DOI: 10.48550/arXiv.2308.14515
URL / URN: https://arxiv.org/abs/2308.14515
Kurzbeschreibung (Abstract):

We study the spreading of viscous and viscoelastic drops on solid substrates with different wettability. In the early stages of spreading, we find that the viscoelastic drop spreads with faster and a different power law than the Newtonian drop (i.e. aqueous glycerine solution) for the same zero shear rate viscosity. We argue that the effect of viscoelasticity is only observable for experimental time scales in the order of the internal relaxation time of the polymer solution or longer times. Near the contact line, the effective viscosity is lower for the viscoelastic drop than for the Newtonian drop. Together with its shear rate dependency, this difference in effective viscosity can explain the different spreading dynamics. We support our experimental findings with a simple perturbation model that qualitatively agrees with our findings.

Zusätzliche Informationen:

Preprint

Fachbereich(e)/-gebiet(e): DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente > A02: Experimentelle Untersuchungen zur Koaleszenz und zum Aufriss von Tropfen auf festen Oberflächen - Leitkonfiguration Tropfen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente > A06: Fließprofil nahe einer bewegten Dreiphasenkontaktlinie
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation > B01: Modellierung und VOF-basierte Simulation der Multiphysik irreversibler thermodynamischer Transferprozesse an dynamischen Kontaktlinien
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich B: Modellierung und Simulation > B02: Direkte Numerische Simulation lokal gekoppelter Grenzflächentransportprozesse an Kontaktlinien bei dynamischen Benetzungsprozessen
Hinterlegungsdatum: 07 Dez 2023 14:47
Letzte Änderung: 07 Dez 2023 14:47
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