Поведение цилиндрического пузырька под действием вибраций
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2014.7.2.16Ключевые слова:
цилиндрический газовый пузырек, динамика контактной линии, колебанияАннотация
В работе рассматриваются собственные и вынужденные колебания цилиндрического газового пузырька, окруженного несжимаемой жидкостью со свободной внешней недеформируемой поверхностью - поверхностью, на которой мало поверхностное натяжение и его можно не принимать во внимание. Пузырек ограничен в осевом направлении двумя параллельными твердыми плоскостями. На систему действует внешнее однородное пульсационное поле давления. Динамика контактной линии учитывается с помощью эффективного граничного условия: скорость движения контактной линии предполагается пропорциональной отклонению краевого угла от равновесного значения, равного 90º. Изучена осесимметричная мода собственных колебаний; исследована зависимость частот и декрементов затухания от параметров задачи. Показано существование «антирезонансных» частот, то есть таких значений внешних частот, при которых поверхность пузырька не отклоняется от равновесного состояния.
Скачивания
Библиографические ссылки
Де Жен П.Ж. Смачивание: статика и динамика // УФН. - 1987. - Т. 151, № 4. - С. 619-681. DOI
2. Daniel S., Chaudhury M.K., de Gennes P.-G. Vibration-actuated drop motion on surfaces for batch microfluidic processes // Langmuir. - 2005. - V. 21, no. 9. - P. 4240-4248. DOI
3. Mettu S, Chaudhury M.K. Vibration spectroscopy of a sessile drop and its contact line // Langmuir. - 2012. - V. 28, no. 39. - P. 14100-14106. DOI
4. Noblin X., Buguin A., Brochard-Wyart F. Vibrated sessile drops: Transition between pinned and mobile contact line oscillations // Eur. Phys. J. E. - 2004. - V. 14, no. 4. - P. 395-404. DOI
5. Любимов Д.В., Любимова Т.П., Шкляев С.В. Неосесимметричные колебания полусферической капли // МЖГ. - 2004. - № 6. - С. 8-20. DOI
6. Mugele F., Baret J.-C. Electrowetting: from basics to applications // J. Phys.: Condens. Matter. - 2005. - V. 17, no. 28, pp. 705-774. DOI
7. Oh J.M., Ko S.H., Kang K.H. Shape oscillation of a drop in ac electrowetting // Langmuir. - 2008. - V. 24, no. 15. - P. 8379-8386. DOI
8. Chen J., Yu Y., Li J., Lai Y., Zhou J. Size-variable droplet actuation by interdigitated electrowetting electrode // Appl. Phys. Lett. - 2012. - V. 101. - 234102. DOI
9. Goohpattader P.S., Mettu S., Chaudhury M.K. Stochastic rolling of a rigid sphere in weak adhesive contact with a soft substrate // Eur. Phys. J. E. - 2011. - V. 34, no. 11. - P. 120. DOI
10. Luo M., Gupta R., Frechette J. Modulating contact angle hysteresis to direct fluid droplets along a homogenous surface // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2012. - V. 4, no. 2. - P. 890-896. DOI
11. Bostwick J.B., Steen P.H. Coupled oscillations of deformable spherical-cap droplets. Part 1. Inviscid motions // J. Fluid Mech. - 2013. - V. 714. - P. 312-335. DOI
12. Bostwick J.B., Steen P.H. Coupled oscillations of deformable spherical-cap droplets. Part 2. Viscous motions // J. Fluid Mech. - 2013. - V. 714. - P. 336-360. DOI
13. Oron A., Davis S.H., Bankoff S.G. Long-scale evolution of thin liquid films // Rev. Mod. Phys. - 1997. - V. 69. - P. 931-980. DOI
14. Craster R.V., Matar O.K. Dynamics and stability of thin liquid films // Rev. Mod. Phys. - 2009. - V. 81. - P. 1131-1198. DOI
15. Shklyaev S., Khenner M., Alabuzhev A.A. Enhanced stability of a dewetting thin liquid film in a single-frequency vibration field // Phys. Rev. E. - 2008. - V. 77. - 036320. DOI
16. Hocking L.M. The damping of capillary-gravity waves at a rigid boundary // J. Fluid Mech. - 1987. - V. 179. - P. 253-266. DOI
17. Shklyaev S., Straube A.V. Linear oscillations of a compressible hemispherical bubble on a solid substrate // Phys. Fluids. - 2008. - V. 20. - 052102. DOI
18. Fayzrakhmanova I.S., Straube A.V., Shklyaev S. Bubble dynamics atop an oscillating substrate: Interplay of compressibility and contact angle hysteresis // Phys. Fluids. - 2011. - V. 23. - 102105. DOI
19. Hocking L.M. Waves produced by a vertically oscillating plate // J. Fluid Mech. - 1987. - V. 179. - P. 267-281. DOI
20. Lyubimov D.V., Lyubimova T P., Shklyaev S.V. Behavior of a drop on an oscillating solid plate // Phys. Fluids. - 2006. - V. 18. - 012101. DOI
21. Fayzrakhmanova I.S., Straube A.V. Stick-slip dynamics of an oscillated sessile drop // Phys. Fluids. - 2009. - V. 21. - 072104. DOI
22. Иванцов А.О. Акустические колебания полусферической капли // Вестник ПГУ. Серия: Физика. - 2012. - № 3. - С. 16-23.
23. Алабужев А.А., Любимов Д.В. Влияние динамики контактной линии на собственные колебания цилиндрической капли // ПМТФ. - 2007. - Т. 48, № 5. - С. 78-86. DOI
24. Алабужев А.А., Любимов Д.В. Влияние динамики контактной линии на колебания сжатой капли // ПМТФ. - 2012. - Т. 53, № 1. - С. 12-23. DOI
25. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Гидродинамика. - М.: Физматлит, 2001. - T. 6. - 736 с.
26. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика: Физическая кинетика. - М.: Физматлит, 2007. - Т. 10. - 536 с.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2014 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
