Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-23145
Titel: Rayleigh-Plateau-type instabilities in thin liquid films
Sonstige Titel: Rayleigh-Plateau-artige Instabilitäten in dünnen Flüssigkeitsfilmen
Verfasser: Haefner, Sabrina
Sprache: Englisch
Erscheinungsjahr: 2015
SWD-Schlagwörter: Flüssigkeitsfilm
Instabilität
Grenzflächenphysik
Freie Schlagwörter: Rayleigh-Plateau Instabilität
slippage
hydrodynamic boundary condition
DDC-Sachgruppe: 530 Physik
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: To date, flow processes of liquids on small scales have gained soaring attention due to the increased miniaturization trend, e. g. in lab-on-a-chip applications. As a result, the interactions at the interface between a solid and a liquid and their effects on the stability and the flow dynamics of thin liquid films denote essential questions. This study focusses on characterizing the impact of the hydrodynamic boundary condition at the solid/liquid interface on the Rayleigh-Plateau instability (RPI) of a liquid film on a cylindrical fibre. The variation of the boundary condition revealed a significant influence on the dynamics of the RPI. The comparison between the growth rates in the experiments and a thin film model provides a measure for the slip length. It is also found that the late stage of the RPI on a hydrophobic fibre provides moving droplets. That enabled the quantitative examination of the capillary-driven liquid transport along a fibre. The findings of this study highlight the importance of the hydrodynamic boundary condition for flows on small scales.
Fließprozesse von Flüssigkeiten auf kleinen Längenskalen gewinnen aktuell durch den zunehmenden Trend der Miniaturisierung, wie z. B. in Lab-on-a-Chip Anwendungen, an Bedeutung. Infolgedessen stellen die Wechselwirkungen an der Grenzfläche zwischen Substrat und Flüssigkeit sowie deren Einflüsse auf die Stabilität und die Fließdynamik dünner Flüssigkeitsfilme zentrale Fragestellungen dar. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Charakterisierung der Auswirkungen der hydrodynamischen Randbedingung an der fest/flüssig Grenzfläche auf die Rayleigh-Plateau Instabilität (RPI) eines Flüssigkeitsfilms auf einer zylinderförmigen Faser. Die Variation der Randbedingung zeigte einen signifikanten Einfluss auf die Dynamik der RPI. Der Vergleich zwischen den experimentell bestimmten Wachstumsraten und einem Dünnfilmmodell liefert ein Maß für die Schlupflänge. Des Weiteren wurde gezeigt, dass das späte Stadium der RPI auf einer hydrophoben Faser die Bildung von sich bewegenden Tropfen ermöglicht. Dies gestattet die quantitative Untersuchung des, durch Kapillarität getriebenen, Flüssigkeitstransports entlang einer Faser. Die Ergebnisse dieser Studie heben die Bedeutung der hydrodynamischen Randbedingung auf Fließprozesse auf kleinen Längenskalen hervor.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-65275
hdl:20.500.11880/23201
http://dx.doi.org/10.22028/D291-23145
Erstgutachter: Jacobs, Karin
Tag der mündlichen Prüfung: 17-Mai-2016
SciDok-Publikation: 25-Mai-2016
Fakultät: Fakultät 7 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät II
Fachrichtung: NT - Physik
Ehemalige Fachrichtung: bis SS 2016: Fachrichtung 7.2 - Experimentalphysik
Fakultät / Institution:NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät

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