008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016935363
■00520240214101923
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798380847636
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30691908
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a620
■1001  ▼aWilson,  Jessica  L.
■24510▼aStudies  in  Interfacial  Fluid  Mechanics:  From  Diffusiophoresis  in  Multivalent  Electrolytes  to  Drop  Motions  on  Fibers  in  a  Crosswind▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bPrinceton  University.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(171  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Stone,  Howard.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Princeton  University,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aIn  this  thesis  I  study  several  problems  that  arise  in  experimental  interfacial  fluid  mechanics.  There  are  four  main  chapters.  The  first  treats  a  flow  problem  in  electrokinetics.  The  other  three  chapters  explore  aspects  of  the  motion  of  drops  on  fibers  exposed  to  a  cross  flow.In  Chapter  2  we  study  the  valence  dependence  of  diffusiophoresis,  a  small-scale  phenomenon  that  can  be  used  to  manipulate  particles.  We  investigate  the  motion  of  charged  particles  in  one-dimensional  salt  gradients  for  a  variety  of  multivalent  electrolytes.  We  develop  a  one-dimensional  model  and  obtain  good  agreement  between  our  experimental  and  modeling  results  with  no  fitting  parameters.  Our  results  indicate  that  the  valence  combination  of  ions  defines  the  ambipolar  diffusivity,  which  controls  the  time-scale  over  which  the  gradient  diffuses  and  hence  dictates  the  diffusiophoretic  speed  of  the  particles.  In  Chapter  3  we  show  that  drops  wetting  parallel  fibers  in  a  uniform  cross  flow  can  interact  aerodynamically,  both  with  their  downstream  and  upstream  neighbors,  leading  to  a  variety  of  behaviors,  including  alignment,  repulsion,  and  sometimes  coalescence.  Using  particle  image  velocimetry,  we  visualize  the  wake  patterns  and  rationalize  the  behaviors.  We  obtain  a  diagram  of  the  different  interaction  regimes  which  depend  on  the  distance  between  the  fibers.We  build  on  this  knowledge  in  Chapter  4  as  we  search  for  conditions  that  promote  coalescence.  The  parameter  space  we  investigate  straddles  critical  and  sub-critical  conditions  for  vortex  shedding  in  flow  past  a  circular  cylinder  and  two  regimes  of  steady  asymmetry  present  for  flow  past  a  sphere  that  were  identified  by  linear  stability  analysis.  We  relate  observed  behaviors  to  the  flow  transitions  and  drop  geometry.  Our  findings  will  help  improve  designs  for  coalescence  filters  and  fog  harvesters.  Finally,  in  Chapter  5,  we  study  mixing  inside  and  between  drops.  As  drops  move  on  the  fibers,  they  deposit  thin  films  which  are  intercepted  by  other  drops.  We  use  dye  to  visualize  the  exchange  of  fluid  and  rationalize  the  mixing  with  analytical  and  numerical  models  for  the  deposited  films  and  the  internal  flows  of  the  drops.  Our  findings  are  relevant  to  applications  where  one  seeks  to  saturate  a  liquid  absorbent  with  a  gas-phase  contaminant.
■590    ▼aSchool  code:  0181.
■650  4▼aFluid  mechanics.
■650  4▼aPhysical  chemistry.
■650  4▼aAerospace  engineering.
■650  4▼aMechanical  engineering.
■653    ▼aAerodynamics
■653    ▼aCoalescence
■653    ▼aDiffusiophoresis
■653    ▼aDrop-on-fiber
■653    ▼aValence
■690    ▼a0204
■690    ▼a0494
■690    ▼a0548
■690    ▼a0538
■71020▼aPrinceton  University▼bMechanical  and  Aerospace  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-05B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0181
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16935363▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024