Форма пленки частично смачивающей жидкости при стекании со смоченной поверхности
Авторы: Романов А.С., Семиколенов А.В. | Опубликовано: 15.10.2015 |
Опубликовано в выпуске: #5(62)/2015 | |
DOI: 10.18698/1812-3368-2015-5-88-99 | |
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы | |
Ключевые слова: частично смачивающая жидкость, тонкая пленка, поверхностное натяжение, расклинивающее давление, трехфазный контакт, краевой угол |
Рассмотрен метод непротиворечивого описания динамического угла смачивания при стекании частично смачивающей жидкости по твердой поверхности с учетом дополнительного химического потенциала (расклинивающего давления) 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.
Литература
[1] Мартинсон Л.К., Малов Ю.И. Дифференциальные уравнения математической физики; под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 367 с.
[2] Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки. М.: Наука, 1984. 160 с.
[3] Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Мулер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 399 с.
[4] Романов А.С. Об одном способе гидродинамического описания растекания частично смачивающей жидкости по плоской твердой поверхности // Коллоидный журнал. 1990. Т. 52. № 1. С. 93-99.
[5] Жен П.Ж. Смачивание: статика и динамика // УФН. 1987. Т. 151. № 4. С. 619-681.
[6] Пухначев В.В., Солонников В.А. К вопросу о динамическом краевом угле // ПММ. 1982. Т. 46. № 6. С. 961-971.
[7] Radoev B., Stockelhuber Kl.W., Tsekov R., Letocart Ph. Wetting film dynamics and stability // Col. Interface Sci. Ser. 3. 2007. Р. 151-172.
[8] Bing Dai, Gary Leal L., Redondo A. Disjoining pressure for nonuniform thin films // Phys. Rev. E. 2008. Vol. 78. P. 061602.
[9] Алиев И.Н., Юрченко С.О. О нелинейных волнах, распространяющихся по поверхности идеальной проводящей жидкости в электрическом поле // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2009. № 5. С. 137-148.
[10] Алиев И.Н., Юрченко С.О. Эволюция возмущений заряженной поверхности раздела несмешивающихся невязких жидкостей в зазоре между двумя электродами // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2010. № 5. С. 156-166.
[11] Saramago B. Thin liquid wetting films // Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2010. Vol. 15. No. 5. P. 330-340.
[12] Ren W., Hu D.E.W. Continuum models for the contact line problem // Physics of Fluids. 2010. Vol. 22. No. 10. P. 102103-19.
[13] Instability and dewetting of ultrathin solid viscoelastic films on homogeneous and heterogeneous substrates / Ajoy Patra, Dipankar Bandyopadhyay, Gaurav Tomar, Ashutosh Sharma, Gautam Biswas // Journal of Chemical Physics. 2011. Vol. 134. No. 6. P. 064705-11.
[14] Boinovich L., Emelyanko A. Wetting and surface forces // Adv. Colloid Interface Sci. 2011. Vol. 165. P. 60-69.
[15] Tsekov R., Toshev B.V Capillary pressure of van der waals liquid nanodrops // Коллоидный журнал. 2012. Т. 74. № 2. С. 286.
[16] Colosqui C.E., Kavousanakis M.E., Papathanasiou A.G., Kevrekidis I.G. Mesoscopic model for microscale hydrodynamics and interfacial phenomena: slip, films, and contact-angle hysteresis // Phys. Rev. E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 2013. Vol. 87. No. 1. Р 013302.
[17] Nikolov A., Wasan D. Wetting-dewetting films: the role of structural forces // Advances in Colloid and Interface Science. 2014. Vol. 206. Р. 207-221.
[18] Boinovich L., Emelyanko A. The prediction of wettability of curved surfaces on the basis of the isotherms of the disjoining pressure // Col. Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects. 2011. Vol. 383. Р 10-16.
[19] Popescu M.N., Oshanin G., Dietrich S., Cazabat A.-M. Precursor films in wetting phenomena // J. Phys.: Condens. Matter. 2012. Vol. 24. Р. 243102.
[20] Moulton D.E., Lega J. Effect of disjoining pressure in a thin film equation with nonuniform forcing // European J. of Applied Math. 2013. Vol. 24. Р. 887-920.
[21] Snoeijer Jacco H., Andreotti Br. Moving Contact Lines: Scales, Regimes, and Dynamical Transitions // Annu. Rev. Fluid Mech. 2013. Vol. 45. Р. 269-292.
[22] Sibley D.N., Nold A., Savva N., Kalliadasis S. A comparison of slip, disjoining pressure, and interface formation models for contact line motion through asymptotic analysis of thin two-dimensional droplet spreading // J. of Engineering Math. 2014.
[23] Chaudhury K., Acharya V.P., Chakraborty S. Influence of disjoining pressure on the dynamics of steadily moving long bubbles inside narrow cylindrical capillaries // Phys. Rev. E. 2014. Vol. 89. Р 053002.
[24] Романов А.С., Семиколенов А.В. Форма свободной поверхности жидкости, находящейся в равновесии со своей а-пленкой // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 8. URL: http://engjournal.ru/catalog/fundamentals/physics/872.html (дата обращения: 12.01.2015).
[25] Романов А.С., Семиколенов А.В. Безнапорное заполнение капилляра в асимптотической теории смачивания // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 4. URL: http://engjournal.ru/catalog/machin/rocket/699.html (дата обращения: 12.01.2015).
[26] Самарский А.А., Соболь И.М. Примеры численного расчета температурных волн // ЖВММФ. 1963. Т. 3. № 4. С. 702-719.
[27] Павлов К.Б., Романов А.С., Шахорин А.П. Об одном способе феноменологического описания растекания частично смачивающей жидкости // Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск. 1986. Т. 17. № 3. С. 132-138 (Тр. ВЦ и ИТМП СО АН СССР).
[28] Hocking L.M., River A.D. The spreading of a drop by capillary action // J. Fluid Mech. 1982. Vol. 121. No. 1. P. 37-55.
[29] Вода в дисперсных системах / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, Ф.Д. Овчаренко и др. М.: Химия, 1989. 288 с.