Estudio numerico preliminar de la estabilidad de filamentos liquidos depositados sobre sustratos solidos, planos y horizontales

ANDRÉS FELIPE ORDOÑEZ; AGUSTÍN BRONDINO; DIEGO CAMPANA; SEBASTIÁN UBAL

La Plata, Buenos Aires

Congreso; XIV Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones; 2016

Cuando un filamento continuo de liquido es depositado sobre una superficie solida, podría dispararse (dependiendo de las condiciones) una inestabilidad capilar que da lugar al rompimiento del hilo en fragmentos menores, generándose un conjunto de gotas. Este fenómeno, que puede observarse por ejemplo en el parabrisas de un auto en un día de lluvia, tiene también aplicaciones practicas diversas. Las tecnologías de impresión por inyección de tinta se vienen utilizando desde hace unas dos décadas enaplicaciones tales como electronica impresa, prototipado rápido, funcionalización de superficies y escritura directa. En todas ellas resulta de importancia central conocer las características de estabilidad del hilo liquido, siendo el rompimiento del mismo una característica indeseada en la mayoría de los casos.En este trabajo se realiza un estudio numérico preliminar del proceso de ruptura de un filamento finito, es decir, considerando sus extremos. Se supone que el hilo posee una configuraciónn inicial cilíndrica, cuya sección transversal es un segmento de circulo. Los extremos del filamento son superficies esféricas con un radio igual al de la superficie cilíndrica central. Por razones de simetria, solo se analiza un cuarto de esta conguracion. El estudio numérico consiste en resolver las ecuaciones 3D de Navier-Stokes para obtener el campo de flujo tanto en el liquido como en el aire inmediatamente circundante, dado que se adopta una metodología del tipo interface capturing para determinar la posición de la superficie libre.