一个简单可解的模型捕捉气泡、液滴和颗粒扩散过程中统计自相似性的方法
摘要：气泡和相关系统的分离处理系统的时间演化的部分积分微分方程可以在任意初始条件下得出，但对于非标度状态准备的分析来说这些方程比较繁琐。本文表明，可以通过一个可精确求解的普通微分方程来捕捉到达标度状态的关键特征。该模型通过近似描述气泡尺寸分布，利用所有气泡的平均尺寸和临界气泡的平均尺寸，其中临界气泡即瞬时不增长也不缩小。这两个平均值之间的差异可作为尺寸分布的宽度的代理。为了验证我们的模型，我们将其与用三种不同的初始异质性程度创建的准二维干沫的数据进行比较。这使我们能够通过六边形气泡的平均面积很容易地确定临界半径，其生长速率根据冯纽曼定律为零。平均半径和临界半径的生长与精确解非常吻合，尽管最单分散样品的趋近标度状态的速度比预期的快。我们模型的简化近似解也同样有效。我们的方法适用于三维泡沫，我们通过重新分析之前的数据来证明这一点，也适用于稀薄液滴的泡沫和更一般系统（例如乳化液、二元混合物和合金）的相分离动力学。
作者：Anthony T. Chieco and Douglas J. Durian
论文ID：2303.09612
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-06-23