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含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性

李春曦 陈朋强 叶学民

含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性

李春曦, 陈朋强, 叶学民
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  • 针对含非溶性活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展过程, 应用润滑理论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, 基于非模态理论研究了液滴铺展的稳定性特征, 探讨了相关参数的影响及其内在机理. 研究表明: 液膜厚度和活性剂浓度扰动量均呈现双驼峰型变化, 且峰值位于液滴底部凹陷处; 随扰动波数k增加, 最易失稳区域由液滴底部右侧凹陷处移至左侧凹陷, 壁面结构的影响逐渐减弱, 液滴铺展历程趋于稳定; 增加壁面倾角θ 将导致液滴铺展不稳定性加剧, 增大壁面高度D和壁面波数k0均导致液滴铺展稳定性先增强后减弱; 随毛细数C减小, 液滴铺展稳定性下降, 重力的影响逐渐突显, 扰动量最大值呈现先增大后减小的变化趋势.
    • 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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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-01
  • 修回日期:  2014-08-12
  • 刊出日期:  2015-01-05

含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性

  • 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: 针对含非溶性活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展过程, 应用润滑理论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, 基于非模态理论研究了液滴铺展的稳定性特征, 探讨了相关参数的影响及其内在机理. 研究表明: 液膜厚度和活性剂浓度扰动量均呈现双驼峰型变化, 且峰值位于液滴底部凹陷处; 随扰动波数k增加, 最易失稳区域由液滴底部右侧凹陷处移至左侧凹陷, 壁面结构的影响逐渐减弱, 液滴铺展历程趋于稳定; 增加壁面倾角θ 将导致液滴铺展不稳定性加剧, 增大壁面高度D和壁面波数k0均导致液滴铺展稳定性先增强后减弱; 随毛细数C减小, 液滴铺展稳定性下降, 重力的影响逐渐突显, 扰动量最大值呈现先增大后减小的变化趋势.

English Abstract

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