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波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展稳定性

李春曦 裴建军 叶学民

波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展稳定性

李春曦, 裴建军, 叶学民
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  • 针对波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展历程, 采用润滑理论建立了液滴铺展数理模型, 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, 基于非模态稳定性理论分析了液滴铺展的稳定性及参数的影响规律. 研究表明: 扰动量在液滴中心及铺展前沿处很小, 在液膜最薄处达到最大值且活性剂浓度的负扰动现象比较明显; 扰动波数可增强液滴铺展稳定性, 但随扰动波数增加, 该稳定性逐渐下降甚至转变为不稳定. 增加 Marangoni数将导致液滴铺展不稳定性加剧; 增大基底高度具有增强液滴铺展稳定的作用, Peclet数和基底波数取适中值时有利于液滴铺展的稳定性.
    • 基金项目: 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.
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    Yuan Q Z, Zhao Y P 2013 J. Fluid Mech. 716 171

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    [2] 李春曦, 陈朋强, 叶学民. 连续凹槽基底对含非溶性活性剂薄液膜流动特性的影响. 物理学报, 2014, 63(22): 224703. doi: 10.7498/aps.63.224703
    [3] 刘梅, 王松岭, 吴正人. 非平整基底上受热液膜流动稳定性研究. 物理学报, 2014, 63(15): 154702. doi: 10.7498/aps.63.154702
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    [5] 毕菲菲, 郭亚丽, 沈胜强, 陈觉先, 李熠桥. 液滴撞击固体表面铺展特性的实验研究. 物理学报, 2012, 61(18): 184702. doi: 10.7498/aps.61.184702
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    [10] 李春曦, 姜凯, 叶学民. 含活性剂液膜去润湿演化的稳定性特征. 物理学报, 2013, 62(23): 234702. doi: 10.7498/aps.62.234702
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    [13] 焦云龙, 刘小君, 逄明华, 刘焜. 固体表面液滴铺展与润湿接触线的移动分析. 物理学报, 2016, 65(1): 016801. doi: 10.7498/aps.65.016801
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    [16] 叶学民, 杨少东, 李春曦. 随活性剂浓度变化的分离压对垂直液膜排液过程的影响. 物理学报, 2017, 66(18): 184702. doi: 10.7498/aps.66.184702
    [17] 叶学民, 李明兰, 张湘珊, 李春曦. 表面弹性对含可溶性活性剂垂直液膜排液的影响. 物理学报, 2018, 67(21): 214703. doi: 10.7498/aps.67.20181020
    [18] 张旋, 张天赐, 葛际江, 蒋平, 张贵才. 表面活性剂对气-液界面纳米颗粒吸附规律的影响. 物理学报, 2020, 69(2): 026801. doi: 10.7498/aps.69.20190756
    [19] 叶学民, 李永康, 李春曦. 平衡接触角对受热液滴在水平壁面上铺展特性的影响. 物理学报, 2016, 65(10): 104704. doi: 10.7498/aps.65.104704
    [20] 吕曼祺, A. WAGENDRISTEL. 非晶Nd-Fe薄膜电阻的温度效应与非晶稳定性. 物理学报, 1993, 42(5): 840-846. doi: 10.7498/aps.42.840
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-27
  • 修回日期:  2013-04-23
  • 刊出日期:  2013-09-05

波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展稳定性

  • 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
    基金项目: 

    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.

摘要: 针对波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展历程, 采用润滑理论建立了液滴铺展数理模型, 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, 基于非模态稳定性理论分析了液滴铺展的稳定性及参数的影响规律. 研究表明: 扰动量在液滴中心及铺展前沿处很小, 在液膜最薄处达到最大值且活性剂浓度的负扰动现象比较明显; 扰动波数可增强液滴铺展稳定性, 但随扰动波数增加, 该稳定性逐渐下降甚至转变为不稳定. 增加 Marangoni数将导致液滴铺展不稳定性加剧; 增大基底高度具有增强液滴铺展稳定的作用, Peclet数和基底波数取适中值时有利于液滴铺展的稳定性.

English Abstract

参考文献 (22)

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