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倾斜粗糙壁面上含不溶性活性剂溶液的动力学特性
  • 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:

针对倾斜随机粗糙壁面上含不溶性活性剂溶液的流动过程,采用润滑理论建立了液膜厚度和浓度的时空演化模型,通过PDECOL程序数值求解得到了液膜流/液滴铺展的动力学特性及壁面结构参数的影响.研究表明:在重力分量和Maragoni效应共同作用下,液膜流/液滴铺展速度加快,液膜边缘和液滴中心出现毛细隆起,液膜/液滴底部出现凹陷,同时受粗糙壁面影响,液膜表面变形更显著.增加壁面倾角0具有使重力分量和Marangoni效应增强,导致隆起和凹陷程度均有所增加的作用.增大壁面高度D可使液膜流/液滴铺展速度加快,表面变形放大.而壁面波数‰则使液膜流/液滴铺展过程减缓,抑制隆起和凹陷产生.与液膜流相比,D和%对液滴铺展速度的影响相对较小.

英文摘要:

For the flow of an insoluble surfactant-laden thin film and droplet on inclined random topography, the lubrication theory is used to derive the evolution equations of thin liquid film thickness and interfacial surfactant concentration. Characteristics of thin film flow and droplet spreading, as well as the influence of topography structure are numerically simulated with PDECOL code. Results show that under the action of gravitational component and Marangoni effects, the thin film flow and droplet spreading is accelerated; the capillary ridge emerges at the thin film edge and the droplet center; and at the bottom of the thin film and droplet, the depression is generated. While the deformation of liquid film free surface is more significant due to the effect of random topography. The increasing 0 has a role of enhancing gravitatio.nal component and Marangoni effects, leading to the enhancement of the capillary ridge and depression. The increase of D promotes the thin film flow and droplet spreading, but causes the deformation amplified; and the increased ko can induce the evolutions of thin film flow and droplet spreading to slow down and inhibit the formation of capillary ridge and depression. In addition, compared with the thin film flow, the impact of D and k0 on the speed of droplet spreading is relatively weak.

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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