Форма пленки частично смачивающей жидкости при стекании со смоченной поверхности

1 / 12

МЕХАНИКА ЖИДКОСТИ, ГАЗА И ПЛАЗМЫ
УДК 532.6
ФОРМА ПЛЕНКИ ЧАСТИЧНО СМАЧИВАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
ПРИ СТЕКАНИИ СО СМОЧЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
А.С. Романов, А.В. Семиколенов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Рассмотрен метод непротиворечивого описания динамического угла смачива-
ния при стекании частично смачивающей жидкости по твердой поверхности
с учетом дополнительного химического потенциала (расклинивающего давле-
ния) для частиц жидкости в тонких слоях жидкости вблизи линии трехфазного
контакта. Применение развиваемой теории продемонстрировано на примере
расчета формы поверхности жидкости при различных скоростях движения.
Ключевые слова: частично смачивающая жидкость, тонкая пленка, поверхност-
ное натяжение, расклинивающее давление, трехфазный контакт, краевой угол.
FILM SHAPE OF PARTIALLY WETTING LIQUID WHILE
FLOWING DOWN WETTED SURFACE
A.S. Romanov, A.V. Semikolenov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
The paper presents a method for noncontradictory description of a dynamic contact
angle of partially wetting liquid while it flows down the hard surface. An additional
chemical potential (disjoining pressure) is taken into account, when considering fluid
particles in the liquid thin layers near the three-phase contact line. The application
of the developed theory is demonstrated by calculating the liquid surface shape at
different speeds.
Keywords: partially wetting liquid, thin film, surface tension, disjoining pressure,
contact of three phases, contact angle.
Введение. Различные аспекты взаимодействия жидкости и твер-
дого тела широко обсуждаются в литературе. Особый интерес пред-
ставляет процесс смачивания жидкостью твердой поверхности, когда
существует трехфазная граница — линия смачивания, на которой нахо-
дятся в контакте все три фазы взаимодействующих веществ. Известно,
что форма свободной поверхности при растекании жидкости вдоль
твердой поверхности зависит от взаимодействия жидкости с перво-
начально сухой твердой поверхностью, т.е. от процесса смачивания.
В классической теории смачивания принято, что на линии трехфазно-
го контакта (на линии пересечения свободной поверхности жидкости
с твердой поверхностью) выполняется условие равновесия Юнга [1].
Для частично смачивающей жидкости предполагается, что соответ-
ствующий равновесный угол смачивания (всегда отсчитываемый со
88 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5