Motion of an Elastic Drop through an Orifice in a Thin Plate
- Authors: Rudenko A.O.1, Rozhkov A.N.1
-
Affiliations:
- Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences
- Issue: No 5 (2024)
- Pages: 77-86
- Section: Articles
- URL: https://permmedjournal.ru/1024-7084/article/view/681537
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708424050073
- EDN: https://elibrary.ru/NQSYHY
- ID: 681537
Cite item
Abstract
Impingement of drops of water and polymer solutions on a thin plate with a solitary round orifice is studied. The drop diameter before the impingement di coincides with that of the orifice dt and is equal to 3 mm. The drops fell from heights of 5, 10, and 20 mm, their velocities before the impingement amounting to 0.31, 0.44, and 0.63 m/s. The drops flew through the orifice touching slightly its edges. High-speed photography was used to fix different stages of the collision between a drop and the obstacle. It is found that a considerable deceleration of the jet by the orifice can be observable for the impingement parameters considered, down to the complete stopping of the drop flight. The mechanisms of the observable phenomena and the effect of different factors are discussed.
Keywords
Full Text

About the authors
A. O. Rudenko
Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: arudenko@ipmnet.ru
Russian Federation, Moscow
A. N. Rozhkov
Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences
Email: rozhkov@ipmnet.ru
Russian Federation, Moscow
References
- Dbouk T., Drikakis D. On coughing and airborne droplet transmission to humans // Phys. Fluids. 2020. V. 32. P. 053310.
- Bourouiba L. Fluid Dynamics of Respiratory Infectious Diseases // Annu. Rev. Biomedical Engineering. 2021. V. 23. P. 547–577.
- Nielsen N.J. History of ThinkJet printhead development // Hewlett-Packard Journal. 1985. May. P. 4–10.
- Базилевский А.В., Мейер Д.Д., Рожков А.Н. Динамика и разрушение импульсных микроструй полимерных жидкостей. // Изв. РАН. МЖГ. 2005. № 3. С. 45–63.
- Lorenceau E., Quere D. Drops impacting a sieve // Journal of Colloid and Interface Science. 2003. V. 263. P. 244–249.
- Федюшкин А.И., Рожков А.Н., Руденко А.О., Гневушев А.А., Пунтус А.А. Режимы течения капли через отверстие // Материалы XIV Международной конференции по прикладной математике и механике в аэрокосмической отрасли (AMMAI’2022). Материалы конференции. Москва, 2022. С. 101–103.
- Базилевский А.В., Ентов В.М., Рожков А.Н. Распад жидкого мостика — метод реологического тестирования биологических жидкостей // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2011. № 4. С. 119–129
- Рожков А.Н. Упругость и релаксационные свойства ротовой жидкости // Российский журнал биомеханики. 2021. Т. 25. № 4. С. 393–405.
- Руденко А.О., Рожков А.Н. Движение упругой капли через отверстие в пластине // Материалы XXIII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС’2023). Материалы конференции. Москва, 2023. С. 417–419.
- Lorenceau E., Clanet C., Quere D. Capturing drops with a thin fiber // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. V. 279. P. 192–197.
- Kim S., Kim W. Drop impact on a fiber // Phys. Fluids. 2016. V. 28. P. 042001.
- Fedyushkin A.I., Rozhkov A.N., Rudenko A.O. Collision of water drops with a thin cylinder // Journal of Physics: Conference Series. 2021. V. 2057. P. 012034.
- Базилевский А.В., Рожков А.Н. Эффекты коалесценции при столкновении капель воды с тонким цилиндром // Девятая международная научная конференция — Школа молодых ученых. Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах. Москва, ИПМех РАН , 18–20 октября 2023. C. 118–121.
- Федюшкин А.И., Гневушев А.А., Захаров А.С., Рожков А.Н. Влияние силы тяжести при обтекании жидкой каплей тонкой нити // Девятая международная научная конференция — Школа молодых ученых. Физическое и математическое моделиро-вание процессов в геосредах. Москва, ИПМех РАН, 18–20 октября 2023. C. 109–112.
- Базилевский А.В., Рожков А.Н. Удар микроструи воды по микроволокну // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2023. № 5. С. 110–118.
- Руденко А.О., Рожков А.Н. Удар упругой капли по тонкому цилиндру // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2024. Т. 66. № 3. С. 236–247.
- Rozhkov, A., Prunet-Foch, B., Vignes-Adler, M. Star-like breakup of polymeric drops in electrical field // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2015. V. 226. P. 46–59.
- Базилевский А.В., Рожков А.Н. Всплеск упругой жидкости — реологический тест полимерных растворов // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2018. Т. 60. № 3. С. 235–248.
Supplementary files
