Abstract Dynamic wetting of nanoscale binary water droplets simultaneously impacting on flat copper surface is explored using molecular dynamics simulations (MDS). The spreading performance is described through the images of shape evolution and the temporal variations of radial spreading factor and dynamic contact angle. The corresponding spreading characteristic is separately assessed by the following five key aspects: impact velocity, impact direction, the potential depth between oxygen and surface atoms, the center distance of binary nanodroplets and nanodroplet diameter, respectively. Here, the simulated results show that the binary nanodroplets with a low impact velocity exhibit the advancing, receding and coalescing motion states and the fluid with the high impact speed spreading on the solid surface may develop into jet flow along the radial direction. For impact direction, the radial momentum will cause larger axial wetting length with the increase of impact angle. In addition, a wide motion regions of binary water droplets impingement from partial wetting to non-wetting are observed, which helps us better understand the feature of nanodroplet equilibrium. Besides, the influence of coupling strength on dynamics behavior is also considered. We find that the center distance of binary droplets is relatively small, which will be conducive to the jetting occurrence. The enhancement of momentum and mass transport of the colliding two equal-sized nanodroplets also boosts the jetting as the droplet diameter increases.

中文翻译：

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纳米级二元水滴同时撞击平面的动力学行为

摘要 使用分子动力学模拟 (MDS) 探索了同时影响平面铜表面的纳米级二元水滴的动态润湿。铺展性能通过形状演变的图像以及径向铺展因子和动态接触角的时间变化来描述。相应的扩散特性分别通过以下五个关键方面进行评估：撞击速度、撞击方向、氧与表面原子之间的潜在深度、二元纳米液滴的中心距和纳米液滴直径。在这里，模拟结果表明，具有低冲击速度的二元纳米液滴表现出前进，后退和聚结运动状态，在固体表面扩散的高冲击速度的流体可能发展成沿径向的射流。对于冲击方向，径向动量会随着冲击角的增加而引起更大的轴向润湿长度。此外，观察到从部分润湿到非润湿的二元水滴撞击的宽运动区域，这有助于我们更好地理解纳米液滴平衡的特征。此外，还考虑了耦合强度对动力学行为的影响。我们发现二元液滴的中心距相对较小，这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。对于冲击方向，径向动量会随着冲击角的增加而引起更大的轴向润湿长度。此外，观察到从部分润湿到非润湿的二元水滴撞击的宽运动区域，这有助于我们更好地理解纳米液滴平衡的特征。此外，还考虑了耦合强度对动力学行为的影响。我们发现二元液滴的中心距相对较小，这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。对于冲击方向，径向动量会随着冲击角的增加而引起更大的轴向润湿长度。此外，观察到从部分润湿到非润湿的二元水滴撞击的宽运动区域，这有助于我们更好地理解纳米液滴平衡的特征。此外，还考虑了耦合强度对动力学行为的影响。我们发现二元液滴的中心距相对较小，这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。观察到二元水滴从部分润湿到非润湿的广泛运动区域，这有助于我们更好地理解纳米液滴平衡的特征。此外，还考虑了耦合强度对动力学行为的影响。我们发现二元液滴的中心距相对较小，这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。观察到二元水滴从部分润湿到非润湿的广泛运动区域，这有助于我们更好地理解纳米液滴平衡的特征。此外，还考虑了耦合强度对动力学行为的影响。我们发现二元液滴的中心距相对较小，这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。这将有利于喷射的发生。随着液滴直径的增加，碰撞的两个相同大小的纳米液滴的动量和质量传输的增强也促进了喷射。