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含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O357.5[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,保定071003
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10972077,11202079)和中央高校基本科研业务费(批准号:13MS97)资助的课题.
中文摘要:

针对含非溶性活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展过程,应用润滑理论推导出基态和扰动态下液膜厚度和活性剂浓度的演化方程组,基于非模态理论研究了液滴铺展的稳定性特征,探讨了相关参数的影响及其内在机理。研究表明:液膜厚度和活性剂浓度扰动量均呈现双驼峰型变化,且峰值位于液滴底部凹陷处;随扰动波数k增加,最易失稳区域由液滴底部右侧凹陷处移至左侧凹陷,壁面结构的影响逐渐减弱,液滴铺展历程趋于稳定;增加壁面倾角θ将导致液滴铺展不稳定性加剧,增大壁面高度D和壁面波数k0均导致液滴铺展稳定性先增强后减弱;随毛细数C减小,液滴铺展稳定性下降,重力的影响逐渐突显,扰动量最大值呈现先增大后减小的变化趋势。

英文摘要:

For the spreading of a droplet covered with inSoluble the base state and disturbance evolution equations for the film thickness and surfactant concentration are derived using the lubrication theory. Stability of the droplet spreading on the heterogeneous substrates, and effects of dimensionless parameters as well as the internal mechanism are investigated based on the non-modal stability theory. Results show that the disturbances of film thickness and surfactant concentration exihibit a double-hump shape and the crests lie in thinning regions at the bottom of the droplet. With increasing disturbance wave number, the stability of the droplet spreading is enhanced, but the maximal disturbance transfers from the right-side to the left-side of the droplet bottom. Increasing inclined angle leads to severe instability distinctly. Improving topographical height or increasing wave number of the substrate leads the spreading stability to firstly enhance and then to weaken. The droplet evolution displays an unstable spreading under smaller capillary number~ with the maximum disturbance to be increasing before decreasing.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876