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含活性剂液膜去润湿演化的稳定性特征

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

李春曦, 姜凯, 叶学民
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  • 针对含非溶性活性剂的液膜在固体基底上的去润湿过程,基于润滑理论建立了基态和扰动态下液膜厚度和表面活性剂浓度的演化模型,应用非模态理论分析了演化过程的稳定性特征,探讨了分子间力对液膜去润湿过程的影响. 研究表明,微扰动波的引入(k=1)有利于液膜去润湿过程的稳定进行,扰动能量逐渐衰减,然而,该效果随着扰动波数的增加而显著改变,k ≥ 2时,液膜演化的稳定性反而恶化,扰动能量被逐步放大,演化呈现出非稳定特征. 增大初始液膜厚度可以有效改善液膜流动的稳定性. 范德华力放大了液膜表面的微扰动,使得液膜演化的稳定性下降;相反,Born斥力和静电斥力具有增强去润湿稳定性的作用.
    • 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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    [3] 叶学民, 杨少东, 李春曦. 分离压和表面黏度的协同作用对液膜排液过程的影响. 物理学报, 2017, 66(19): 194701. doi: 10.7498/aps.66.194701
    [4] 叶学民, 李明兰, 张湘珊, 李春曦. 表面弹性和分离压耦合作用下的垂直液膜排液过程. 物理学报, 2018, 67(16): 164701. doi: 10.7498/aps.67.20180349
    [5] 王 岩, 任慧志, 侯国付, 郭群超, 朱 锋, 张德坤, 孙 建, 薛俊明, 赵 颖, 耿新华, 韩晓艳. 相变域硅薄膜材料的光稳定性. 物理学报, 2006, 55(2): 947-951. doi: 10.7498/aps.55.947
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    [7] 张娟, 周志刚, 石玉仁, 杨红娟, 段文山. 修正KP方程及其孤波解的稳定性. 物理学报, 2012, 61(13): 130401. doi: 10.7498/aps.61.130401
    [8] 王参军, 李江城, 梅冬成. 噪声对集合种群稳定性的影响. 物理学报, 2012, 61(12): 120506. doi: 10.7498/aps.61.120506
    [9] 李秀平, 王善进, 陈琼, 罗诗裕. 参数激励与晶体摆动场辐射的稳定性. 物理学报, 2013, 62(22): 224102. doi: 10.7498/aps.62.224102
    [10] 王超, 刘骋远, 胡元萍, 刘志宏, 马建峰. 社交网络中信息传播的稳定性研究. 物理学报, 2014, 63(18): 180501. doi: 10.7498/aps.63.180501
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    [12] 许多, 丁建宁, 袁宁一, 张忠强, 程广贵, 郭立强, 凌智勇. 壁面材质和温度场对熔融硅润湿角的影响. 物理学报, 2015, 64(11): 116801. doi: 10.7498/aps.64.116801
    [13] 张 凯, 冯 俊. 相对论Birkhoff系统的对称性与稳定性. 物理学报, 2005, 54(7): 2985-2989. doi: 10.7498/aps.54.2985
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    [16] 王晓秋, 王保林. 嵌入La和Gd原子的Si24笼团簇的稳定性. 物理学报, 2008, 57(10): 6259-6264. doi: 10.7498/aps.57.6259
    [17] 王作雷. 一类简化Lang-Kobayashi方程的Hopf分岔及其稳定性. 物理学报, 2008, 57(8): 4771-4776. doi: 10.7498/aps.57.4771
    [18] 时培明, 蒋金水, 刘彬. 耦合相对转动非线性动力系统的稳定性与近似解. 物理学报, 2009, 58(4): 2147-2154. doi: 10.7498/aps.58.2147
    [19] 刘延柱, 薛纭. Kirchhoff弹性直杆在力螺旋作用下的稳定性. 物理学报, 2009, 58(10): 6737-6742. doi: 10.7498/aps.58.6737
    [20] 罗松江, 丘水生, 骆开庆. 混沌伪随机序列的复杂度的稳定性研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6045-6049. doi: 10.7498/aps.58.6045
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-11
  • 修回日期:  2013-08-02
  • 刊出日期:  2013-12-05

含活性剂液膜去润湿演化的稳定性特征

  • 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, 保定市 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: 针对含非溶性活性剂的液膜在固体基底上的去润湿过程,基于润滑理论建立了基态和扰动态下液膜厚度和表面活性剂浓度的演化模型,应用非模态理论分析了演化过程的稳定性特征,探讨了分子间力对液膜去润湿过程的影响. 研究表明,微扰动波的引入(k=1)有利于液膜去润湿过程的稳定进行,扰动能量逐渐衰减,然而,该效果随着扰动波数的增加而显著改变,k ≥ 2时,液膜演化的稳定性反而恶化,扰动能量被逐步放大,演化呈现出非稳定特征. 增大初始液膜厚度可以有效改善液膜流动的稳定性. 范德华力放大了液膜表面的微扰动,使得液膜演化的稳定性下降;相反,Born斥力和静电斥力具有增强去润湿稳定性的作用.

English Abstract

参考文献 (32)

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