Особенности поведения ультратонкого слоя испаряющейся жидкости при наличии на свободной деформируемой границе сурфактанта

Авторы

  • Д.А. Брацун Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • В.Ю. Гордеева Лысьвенский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета
  • А.В. Люшнин Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет

DOI:

Ключевые слова:

нанослой, устойчивость, структурообразование, испарение, свободная поверхность, сурфактант, абсорбция, десорбция, Ван-дер-Ваальс

Аннотация

Теоретически исследуется процесс испарения тонкого слоя полярной жидкости (воды) со свободной поверхностью, расположенной на твердой подложке. На свободной границе «жидкость - пар» находится растворимый сурфактант. Коэффициент поверхностного натяжения является линейной функцией от поверхностной концентрации сурфактанта. Поверхностная энергия линии контакта «твердое тело - жидкость» представлена немонотонной функцией относительно толщины слоя, является суммой ван- дер-ваальсового взаимодействия и специфического взаимодействия двойного электрического слоя границы. В рамках длинноволнового приближения в системе уравнений Навье-Стокса изучается влияние растворимого сурфактанта на динамику и устойчивость движения фронта испарения тонкой жидкостной пленки.

Поддерживающие организации
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 14-01-96021, № 14-01-96022) и министерства образования и науки Пермского края (грант С-26/004.4).

Биографии авторов

  • Д.А. Брацун, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой прикладной физики
  • В.Ю. Гордеева, Лысьвенский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета
    кандидат физико-математических наук, доцент кафедры естественнонаучных дисциплин
  • А.В. Люшнин, Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет
    кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой прикладной информатики

Библиографические ссылки

  1. Воинов О.В. // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. - 1976. - № 5. - С. 76-84.
  2. Воинов О.В. // ПМТФ. - 1977. - № 2. - С. 92-99.
  3. Дерягин Б.В. // Коллоидный журнал. - 1955. - Т. 17. - № 3. - С. 207-213.
  4. Teletzke G.F., Davis H.T., Scriven L.E. // Revue. Phys. Appl. - 1988. - Vol. 23. - № 6. - P. 989-1007.
  5. de Gennes P.G. // Rev. Mod. Phys. - 1985. -Vol. 57. - № 3. - P. 827-863.
  6. Hardy W. // Philos. Mag. - 1919. - Vol. 48. - P. 49-55.
  7. Beaglehole D. // J. Phys. Chem. - 1989. - Vol. 93. - № 2. - P. 893-899.
  8. Leger L., Erman M., Guinet-Picard A.M., Ausserre D., Strazielle C. // Phys. Rev. Lett. - 1988. - Vol. 60. - № 23. - P. 2390-2393.
  9. Daillant J., Benattar J.J., Bosio L., Leger L. // Eurohys. Lett. - 1988. - Vol. 6. - № 5. - P. 431-436.
  10. Heslot F., Fraysse N., Cazabat A.M. // Nature. - 1989. - Vol. 338. - P. 640-642.
  11. Leizerson I., Lipson S.G., Lyushnin A.V. // Nature. - 2003. - Vol. 422. - P. 395-396.
  12. hiele U., Mertig M., Pompe W. // Phys. Rev. Lett. - 1998. - Vol. 80. - № 13. - P. 2869-2872.
  13. yushnin A.V., Golovin A.A., Pismen L.M. // Phys. Rev. E. - 2002. - Vol. 65. - P. 021602-021609.
  14. Leizerson I., Lipson S.G., Lyushnin A.V. // Langmuir. - 2004. - Vol. 20. - № 2. - P. 291-294.
  15. Sharma A. // Langmuir. - 1993. - Vol. 9. - № 3. - P. 861-869.
  16. Gaver D.P., Grotberg J.B. // J. Fluid Mech. - 1990. - Vol. 213. - P. 127-148.
  17. Karapetsas G., Craster R.V., Matar O.K. // J. Fluid. Mech. - 2011. - Vol. 670. - P. 5-37.
  18. Гордеева В.Ю., Люшнин А.В. // ЖТФ. - 2014. - Т. 84. - № 5. - С. 28-34.
  19. Kumar N., Couzis A., Maldarelli C. // J. Colloid Interface Sci. - 2003. - Vol. 267. - P. 272-285.
  20. Craster R.V., Matar O.K. // Rev. Mod. Phys. - 2009. - Vol. 81. - № 3. - P. 1131-1198.
  21. Clay M.A., Miksis M.J. // Phys. Fluids. - 2004. - Vol. 16. - P. 3070-3078.

Загрузки

Опубликован

2017-09-05

Выпуск

№ 2 (2017)

Раздел

Исследования: теория и эксперимент

Как цитировать

Брацун, Д., Гордеева, В., & Люшнин, А. (2017). Особенности поведения ультратонкого слоя испаряющейся жидкости при наличии на свободной деформируемой границе сурфактанта. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 2, 35-38. https://journal.permsc.ru/index.php/pscj/article/view/PSCJ2017n2p4