Hydrogel droplet formation in coaxial minichannels governed by contact angle and spatiotemporal surface tension gradients; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 173
| Parent link: | International Communications in Heat and Mass Transfer.— .— Amsterdam: Elsevier Science Publishing Company Inc. Vol. 173.— 2026.— Article number 110808, 8 p. |
|---|---|
| Автор: | Lukjyanov A. A. Andrey Aleksandrovich |
| Інші автори: | Vozhakov I. S. Ivan Sergeevich, Piskunov M. V. Maksim Vladimirovich |
| Резюме: | Title screen The synthesis of ionically cross-linked alginate capsules in minichannels provides precise control over drug delivery systems; however, predicting droplet size remains challenging due to dynamic interfacial processes. This study conducted numerical simulations using the VOF method in OpenFOAM with experimental validation to investigate the influence of dynamic surface tension and wetting on the formation of droplets in coaxial minichannels. The trends in droplet diameter versus the flow rates of the continuous ( = 0.8–2.4 mL/min) and dispersed ( = 0.01–0.08 mL/min) phases were accurately reproduced, confirming the model's hydrodynamic validity. A numerical model is proposed to predict surface tension dynamics and its influence on droplet morphology. A non-monotonic dependence of the droplet diameter on the surface tension relaxation time was revealed. Dynamic surface tension models alter the diameter up to 30% compared to the static surface tension model. Two wetting regimes were identified, governed by the contact angle. At lower θ, the contact line pins to the outer channel surface, forming larger droplets. At higher θ, the contact line moves inward, producing smaller droplets Текстовый файл AM_Agreement |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
2026
|
| Предмети: | |
| Онлайн доступ: | https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2026.110808 |
| Формат: | Електронний ресурс Частина з книги |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=685881 |
Схожі ресурси
Numerical contact line behavior prediction for droplet-wall impact by the modified Hoffman-function-based dynamic contact angle model; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 160
Опубліковано: (2025)
Опубліковано: (2025)
The influence of the drop formation rate at spreading over a microstructured surface on the contact angle; Thermophysics and Aeromechanics; Vol. 25, iss. 2
Опубліковано: (2018)
Опубліковано: (2018)
Droplet Spreading and Wettability of Abrasive Processed Aluminum Alloy Surfaces; Metals and Materials International; Vol. 26, №1
Опубліковано: (2019)
Опубліковано: (2019)
Dynamics of water droplet impact on a textured heated and tilted surface; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 159, pt. C
Опубліковано: (2024)
Опубліковано: (2024)
Влияние температуры и времени на угол смачивания стеклом монокристалла кремния; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 2 : Химия
за авторством: Комаров Д. В.
Опубліковано: (2024)
за авторством: Комаров Д. В.
Опубліковано: (2024)
Evaporation of binary droplets on heated superamphiphobic surfaces; International Journal of Heat and Mass Transfer; Vol. 240
Опубліковано: (2025)
Опубліковано: (2025)
Wetting, droplet evaporation and corrosion behavior of various composite and textured materials; Ceramics International; Vol. 50, iss. 11
Опубліковано: (2024)
Опубліковано: (2024)
Ecofriendly renewable hydrogels based on whey protein and for slow release of fertilizers and soil conditioning; Journal of Cleaner Production; Vol. 285
Опубліковано: (2021)
Опубліковано: (2021)
Prediction of water droplet behavior on aluminum alloy surfaces modified by nanosecond laser pulses; Surface and Coatings Technology; Vol. 399
Опубліковано: (2020)
Опубліковано: (2020)
Расчет нагрузочной способности полуобкатной плоскоконической передачи приводов запорной арматуры; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 328, № 3
за авторством: Сызранцев В. Н. Владимир Николаевич
Опубліковано: (2017)
за авторством: Сызранцев В. Н. Владимир Николаевич
Опубліковано: (2017)
Chitosan-alginate hydrogels for simultaneous and sustained releases of ciprofloxacin, amoxicillin and vancomycin for combination therapy; Journal of Drug Delivery Science and Technology; Vol. 61
Опубліковано: (2021)
Опубліковано: (2021)
Dynamic characteristics of water spreading over laser-textured aluminum alloy surfaces; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects; Vol. 603
Опубліковано: (2020)
Опубліковано: (2020)
Copper alginate surface for perpetual Self-Polishing and Anti-Biofouling compound release; Applied Surface Science; Vol. 569
Опубліковано: (2021)
Опубліковано: (2021)
Unification of the textures formed on aluminum after laser treatment; Applied Surface Science; Vol. 469
Опубліковано: (2019)
Опубліковано: (2019)
Influence of viscosity, surface and interfacial tensions on the liquid droplet collisions; Chemical Engineering Science; Vol. 220
за авторством: Shlegel N. E. Nikita Evgenjevich
Опубліковано: (2020)
за авторством: Shlegel N. E. Nikita Evgenjevich
Опубліковано: (2020)
Hydrophobic–Hydrophilic Properties and Characterization of PIM-1 Films Treated by Elemental Fluorine in Liquid Perfluorodecalin; Polymers; Vol. 14, iss. 23
Опубліковано: (2022)
Опубліковано: (2022)
Evaporation modes of LiBr, CaCl2, LiCl, NaCl aqueous salt solution droplets on aluminum surface; International Journal of Heat and Mass Transfer; Vol. 126, pt. A
Опубліковано: (2018)
Опубліковано: (2018)
Experimental and numerical studies of evaporation of a sessile water drop on a heated conductive substrate; Interfacial Phenomena and Heat Transfer; Vol. 6, iss. 4
Опубліковано: (2018)
Опубліковано: (2018)
Preparation, Structure, and Properties of Track-Etched Membranes Based on Polylactic Acid; Membranes and Membrane Technologies; Vol. 3, iss. 5
Опубліковано: (2021)
Опубліковано: (2021)
Contact Properties and Adhesion of Incompressible Power-Law Gradient Media with High Gradients; Physical Mesomechanics; Vol. 21, iss. 1
за авторством: Popov V. L. Valentin Leonidovich
Опубліковано: (2018)
за авторством: Popov V. L. Valentin Leonidovich
Опубліковано: (2018)
Совершенствование процесса обработки призабойной зоны скважин путем применения раствора отработанной серной кислоты; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 335, № 1
за авторством: Хабибуллин М. Я. Марат Яхиевич
Опубліковано: (2024)
за авторством: Хабибуллин М. Я. Марат Яхиевич
Опубліковано: (2024)
Пенное пожаротушение: особенности в современных условиях; Инновационные технологии в машиностроении
за авторством: Деменкова Л. Г. Лариса Геннадьевна
Опубліковано: (2019)
за авторством: Деменкова Л. Г. Лариса Геннадьевна
Опубліковано: (2019)
Введение в компьютерное моделирование гидродинамических процессов в программном комплексе OpenFOAM учебное пособие
за авторством: Нуриев А. Н.
Опубліковано: (Казань, КФУ, 2022)
за авторством: Нуриев А. Н.
Опубліковано: (Казань, КФУ, 2022)
Анализ вспенивающей активности различных видов порообразователей при синтезе пеностекла; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 331, № 12
за авторством: Гольцман Б. М. Борис Михайлович
Опубліковано: (2020)
за авторством: Гольцман Б. М. Борис Михайлович
Опубліковано: (2020)
Droplet microfluidic method for estimating the dynamic interfacial tension of ion-crosslinked sodium alginate microspheres; Langmuir; Vol. 40, iss. 30
Опубліковано: (2024)
Опубліковано: (2024)
The influence of the properties of a copper coating deposited on an aluminum contact surface on contact resistance; Russian Electrical Engineering; Vol. 84, № 8
за авторством: Sivkov A. A. Aleksandr Anatolyevich
Опубліковано: (2013)
за авторством: Sivkov A. A. Aleksandr Anatolyevich
Опубліковано: (2013)
Effect of local curvature of the coating-substrate interface on deformation and fracture of ceramic coatings under uniaxial tension; Physical Mesomechanics; Vol. 20, iss. 4
за авторством: Shugurov A. R. Artur Rubinovich
Опубліковано: (2017)
за авторством: Shugurov A. R. Artur Rubinovich
Опубліковано: (2017)
Multiscale Fracture of Ti-Al-N Coatings under Uniaxial Tension; Physical Mesomechanics; Vol. 24, iss. 2
Опубліковано: (2021)
Опубліковано: (2021)
Reconstruction algorithm of spherical image obtained at operating wide-angle optics; Bulletin of the Tomsk Polytechnic University; Vol. 310, № 2
за авторством: Shakirov I. V.
Опубліковано: (2007)
за авторством: Shakirov I. V.
Опубліковано: (2007)
Porous articles with rigid structure based on natural amorphous silica; Glass and Ceramics; Vol. 75, iss. 1-2
Опубліковано: (2018)
Опубліковано: (2018)
Residual stresses in compression and tension mandrelling thick-walled cylinders; Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS)
Опубліковано: (2014)
Опубліковано: (2014)
Применение пен и пенопластов для повышения крепи скважин; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 333, № 4
за авторством: Заливин В. Г. Владимир Григорьевич
Опубліковано: (2022)
за авторством: Заливин В. Г. Владимир Григорьевич
Опубліковано: (2022)
Potentialities of fast ion neutralization at grazing incidence angles from crystal surfaces for development of new generation of uv laser sources; Resource-Efficient Technologies; No 3
за авторством: Aleksandrov P. A.
Опубліковано: (2018)
за авторством: Aleksandrov P. A.
Опубліковано: (2018)
Прецессирующая передача для приводов запорной арматуры нефтегазопроводов и редукторных вставок насосов для добычи тяжелых нефтей; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 328, № 2
за авторством: Сызранцев В. Н. Владимир Николаевич
Опубліковано: (2017)
за авторством: Сызранцев В. Н. Владимир Николаевич
Опубліковано: (2017)
Ionic surfactant adsorption on TiO2, Al2O3 and carbon nanoparticles: physicochemical control of charge, colloidal stability and n-hexane/water interfacial tension; Journal of Molecular Liquids; Vol. 457
Опубліковано: (2026)
Опубліковано: (2026)
Multidrug delivery system based on polysaccharide nanocomplexes for controlled delivery of a combination of chemotherapeutics; Journal of Drug Delivery Science and Technology; Vol. 50
Опубліковано: (2019)
Опубліковано: (2019)
Получение алюмосиликатных пен и сэндвич-панелей на их основе методом микроволнового вспенивания; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 4
Опубліковано: (2026)
Опубліковано: (2026)
Влияние солей жесткости воды на эффективность огнетушащих свойств пенообразующих составов, применяемых при пожаротушении; Ресурсоэффективные системы в управлении и контроле: взгляд в будущее (т. 2)
за авторством: Штайнбрехер Н. А. Наталья Андреевна
Опубліковано: (2018)
за авторством: Штайнбрехер Н. А. Наталья Андреевна
Опубліковано: (2018)
Photolysis of lead azide in contact with copper oxide (I); Bulletin of the Tomsk Polytechnic University; Vol. 309, № 4
за авторством: Surovoy E. P.
Опубліковано: (2006)
за авторством: Surovoy E. P.
Опубліковано: (2006)
Physics-informed and chemistry-aware framework to predict hydrogen-brine interfacial tension for underground hydrogen storage reservoir conditions; Geoenergy Science and Engineering; Vol. 266
за авторством: Davoodi Sh. Shadfar
Опубліковано: (2026)
за авторством: Davoodi Sh. Shadfar
Опубліковано: (2026)
Схожі ресурси
-
Numerical contact line behavior prediction for droplet-wall impact by the modified Hoffman-function-based dynamic contact angle model; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 160
Опубліковано: (2025) -
The influence of the drop formation rate at spreading over a microstructured surface on the contact angle; Thermophysics and Aeromechanics; Vol. 25, iss. 2
Опубліковано: (2018) -
Droplet Spreading and Wettability of Abrasive Processed Aluminum Alloy Surfaces; Metals and Materials International; Vol. 26, №1
Опубліковано: (2019) -
Dynamics of water droplet impact on a textured heated and tilted surface; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 159, pt. C
Опубліковано: (2024) -
Влияние температуры и времени на угол смачивания стеклом монокристалла кремния; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 2 : Химия
за авторством: Комаров Д. В.
Опубліковано: (2024)