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Studying macro- and mesoscopic wetting dynamics of a spreading oil droplet using multiple wavelength interferometry

Richter, Timo ; Fricke, Mathis ; Stephan, Peter ; Tropea, Cameron ; Hussong, Jeanette (2025)
Studying macro- and mesoscopic wetting dynamics of a spreading oil droplet using multiple wavelength interferometry.
In: Experiments in Fluids : Experimental Methods and their Applications to Fluid Flow, 2023, 64 (12)
doi: 10.26083/tuprints-00028334
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

In this study we present an interferometric technique based on multiple wavelengths to capture the transient free surface contour of nanolitre drops spreading on a wettable surface, in particular close to the three-phase contact line. Various data analysis procedures are evaluated in terms of error and noise sensitivity. The technique allows an unambiguous determination of the local liquid film thickness for optical path differences up to Δs≈3.19μm without the need of a known reference height. Film thicknesses as low as 0.1μm can be measured with the present optical configuration. The entire three-dimensional droplet shape is investigated for different capillary numbers, allowing also reliable measurements of the time-resolved contact angle.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2025
Autor(en): Richter, Timo ; Fricke, Mathis ; Stephan, Peter ; Tropea, Cameron ; Hussong, Jeanette
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Studying macro- and mesoscopic wetting dynamics of a spreading oil droplet using multiple wavelength interferometry
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 14 Januar 2025
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: Dezember 2023
Ort der Erstveröffentlichung: Berlin ; Heidelberg
Verlag: Springer
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Experiments in Fluids : Experimental Methods and their Applications to Fluid Flow
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 64
(Heft-)Nummer: 12
Kollation: 11 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00028334
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/28334
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

In this study we present an interferometric technique based on multiple wavelengths to capture the transient free surface contour of nanolitre drops spreading on a wettable surface, in particular close to the three-phase contact line. Various data analysis procedures are evaluated in terms of error and noise sensitivity. The technique allows an unambiguous determination of the local liquid film thickness for optical path differences up to Δs≈3.19μm without the need of a known reference height. Film thicknesses as low as 0.1μm can be measured with the present optical configuration. The entire three-dimensional droplet shape is investigated for different capillary numbers, allowing also reliable measurements of the time-resolved contact angle.

ID-Nummer: Artikel-ID: 186
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-283344
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet für Technische Thermodynamik (TTD)
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 > A01: Erzwungene Be- und Entnetzung komplexer Oberflächen - Leitkonfiguaration Eintauchkörper
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 > B02: Direkte Numerische Simulation lokal gekoppelter Grenzflächentransportprozesse an Kontaktlinien bei dynamischen Benetzungsprozessen
04 Fachbereich Mathematik
04 Fachbereich Mathematik > Analysis
Hinterlegungsdatum: 14 Jan 2025 12:56
Letzte Änderung: 15 Jan 2025 06:42
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