导读 了解水滴如何扩散和聚结对于日常生活中的场景至关重要，例如雨滴从汽车、飞机和屋顶上掉落，以及在能源生产、航空航天工程和微型细胞粘附中
了解水滴如何扩散和聚结对于日常生活中的场景至关重要，例如雨滴从汽车、飞机和屋顶上掉落，以及在能源生产、航空航天工程和微型细胞粘附中的应用。然而，这些现象难以建模并且难以通过实验观察。
在AIP 出版的《流体物理学》一书中，康奈尔大学和克莱姆森大学的研究人员设计并分析了在国际空间站上进行的液滴实验。
水滴通常表现为小球形水帽，因为它们的表面张力超过重力。
“如果水滴变得更大，它们就会开始失去球形，重力会将它们挤压成更像水坑的东西，”康奈尔大学的作者 Josh McCraney 说。“如果我们想分析地球上的水滴，我们需要在非常小的范围内进行。”
但在小尺度上，液滴动力学太快而无法观察到。因此，国际空间站。太空中较低的重力意味着该团队可以研究更大的液滴，直径从几毫米移动到该长度的 10 倍。
研究人员将四种具有不同粗糙度特性的不同表面发送到国际空间站，在那里它们被安装到实验室桌子上。摄像机记录下了液滴扩散和融合的过程。
“NASA 宇航员 Kathleen Rubins 和 Michael Hopkins 将在表面的中央位置放置一滴所需大小的液滴。这滴液滴靠近但不接触预先钻入表面的小舷窗，”McCraney 说。“然后，宇航员通过舷窗注入水，舷窗收集并基本上长出相邻的水滴。注入一直持续到两滴接触，此时它们合并。”
这些实验旨在测试 Davis-Hocking 模型，这是一种模拟液滴的简单方法。如果一滴水滴落在表面上，它的一部分会接触空气并形成界面，而与表面接触的部分会形成边缘或接触线。Davis-Hocking 模型描述了接触线的方程。实验结果证实并扩展了Davis-Hocking模型的参数空间。
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