Influence of interfacial slip on the suspension rheology of a dilute emulsion of surfactant-laden deformable drops in linear flows
本文研究了界面滑移对线性流场中液滴稀悬浮液的变形和乳状液流变性的影响。液滴充满了表面活性剂，这些表面活性剂是本体不溶性的，并且仅沿着界面传输。采用渐近方法进行本分析，以解决由于变形的液滴的非线性。分析是在两种不同的限制情况下进行的，即：表面扩散为主的表面活性剂运输和表面对流为主的表面活性剂运输。对于任何一种极限情况下，我们看两个常见的散装流-单轴拉伸和简单剪切流的液滴动力学。在任何一个阶段的流体惯性可以忽略不计的假设下，它表明，在液滴界面处的滑移显着影响的表面张力引起的Marangoni应力，因此液滴变形和乳液流变学。界面滑移的存在不仅使液滴变形减小，而且使乳液的有效粘度降低。液滴变形和有效粘度的下降被认为是更严重的限制情况下，表面对流为主的表面活性剂运输。对于施加简单剪切流的情况，由于液滴变形产生的法向应力差也由于界面滑移的存在而受到影响。
2018-01-17 physics.flu-dyn
A semi-analytical method to estimate the slip length of spreading cap-shaped droplets using Cox theory
关于动态铺展的Cox-Voinov定律将表观接触角（θ）和平衡接触角的立方值之间的差与瞬时接触线速度（U）联系起来。将铺展结果与该定律进行比较需要在整个过程中的θ和U的准确数据。我们考虑的情况下，引力可以忽略不计，并转换一般的考克斯定律的时间演化的传播半径的关系。对于帽形液滴，这使得能够将实验或计算结果与Cox理论进行比较，而不需要θ和U的瞬时数据。Cox理论对测量或计算的基半径随时间变化曲线的拟合允许估计有效滑动长度。这对于在动接触线的数值方法中建立滑移长度与参数之间的关系是有用的。数值模拟部分润湿液滴采用耦合水平集流体体积和相场方法的过程说明。
2016-06-03 physics.flu-dyn
Counter-intuitive evaporation in nanofluids droplets due to stick-slip nature
我们的实验研究了无座乙醇液滴的蒸发特性的Al $_2$ O $_3$和Cu纳米粒子的大小为25 nm和75 nm的加热基板上使用阴影和红外成像技术。我们的研究结果表明，液滴接触线动力学产生的各种纳米粒子的存在下，在蒸发过程中起着主导作用。这与广泛持有的假设相反，即在固着纳米流体液滴中观察到的增强的蒸发速率是由于添加的纳米颗粒的更高的热导率。我们观察到，即使Al $_2$ O $_3$的热导率比Cu的热导率低一个数量级，含有25 nm尺寸的Al $_2$ O $_3$的液滴也表现出钉扎接触线动力学，并且比含有两种尺寸的Cu纳米颗粒和表现出粘滑行为的75 nm Al $_2$ O $_3$纳米颗粒的液滴蒸发得快得多。我们还发现，由于接触线行为的差异，具有不同纳米颗粒的液滴显示出不同的热模式，这改变了液滴内部的热传递。我们建立这种反直观的观察，通过分析的周长，自由表面积，和沉积图案的基板上的时间变化。
2022-11-22 physics.flu-dyn
The rolling and slipping of droplets on superhydrophobic surfaces
许多植物的叶子都具有超疏水性，这种特性可能是为了通过鼓励水滴聚集并滚落来清洁叶子。超疏水表面也可以表现出降低的摩擦，并且已经发现在这种表面上流动的液体在明显违反经典无滑动边界条件的情况下滑动。在这里，我们引入了一个模型的超疏水表面上的滚动液滴和调查在什么条件下滑动可能是重要的稳态运动。特别是，我们研究了三个限制的情况下，在滚动液滴耗散为主的粘性耗散，表面摩擦，或接触线摩擦。我们发现，在分子动力学模拟液滴在理想的超疏水表面与大的有效滑移长度，接触线耗散占主导地位的液滴运动。然而，在实际叶片上，液滴运动很可能是由粘性剪切，和滑动，在大多数情况下，可以忽略不计。
2017-12-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thermal transport characteristics of impinging ferrofluid droplets in the presence of a magnetic field
本研究通过计算建模探究磁场对铁磁流体液滴撞击加热表面的影响，发现磁场增大最大铺展直径和接触时间，抑制弹跳，从而增强热输运效率，可用于热开关设计。
2025-08-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Charged drop impinging on particles dispersed over a metallic plate: A method of particle cleaning
本文提出利用针-板电极产生带电液滴以清洁金属板表面颗粒，并通过高速成像揭示电势、颗粒性质及静电力对液滴撞击、铺展和颗粒去除的影响。
2024-06-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nanoscale sheared droplet: Volume-of-Fluid, phase-field and no-slip molecular dynamics
两种不混溶流体与固体表面之间的三相接触线的运动在各种润湿现象和技术应用中出现。连续介质理论的一个挑战是有效地表示接触线附近的分子现象。在这里，我们描述的分子过程的移动接触线，以评估两个不同的连续两相模型的准确性。具体而言，使用两个移动板之间的二维液滴的分子动力学（MD）模拟来创建不同毛细管数和接触角的参考数据。我们使用一个简单的点电荷/扩展（SPC/E）的粒子网格Ewald静电处理的水模型。该模型提供了一个非常小的滑移和更现实的分子物理比Lennards-Jones模型的代表。Cahn-Hilliard相场模型和流体体积模型针对来自MD参考数据的液滴位移进行校准。结果表明，校正后的连续介质模型可以准确地捕捉不同毛细数和接触角下的液滴位移和液滴破碎。然而，我们也观察到连续和原子模拟之间的差异，在描述瞬态和不稳定的液滴行为，特别是接近动态润湿过渡。剪切液滴的分子动力学提供洞察力的前进和后退的接触线所经历的线摩擦和大规模的时间的"粘滑"样振荡的证据。所提出的结果将作为一个垫脚石，对发展准确的连续模型，纳米流体力学。
2022-04-12 physics.flu-dyn
Droplet motion on chemically heterogeneous substrates with mass transfer. I. Two-dimensional dynamics
本文研究了在滑移、传质和毛细作用的共同作用下，二维粘性液滴在化学非均匀表面上运动的动力学。由此产生的长波演化方程的液滴厚度解析处理通过匹配的渐近展开的方法在缓慢的传质速率，准静态动力学和消失的小滑移长度的限制，推导出一个低维系统的积分微分方程的两个移动的前锋。我们证明，推导出的系统的预测同意出色的模拟的完整模型的一些代表性的情况下，在域的分析的适用性。具体而言，我们专注于的情况下，滴的质量周期性变化，突出一些有趣的功能的动态，其中包括粘滑，类粘滑效应，以及可能性的液滴之间的恒定半径和恒定角度的阶段，这已经在以前的相关工作中报道。通过研究液滴平衡的分叉结构如何随着液滴质量的变化而演变，进一步研究了动态的这些特征。
2021-12-17 physics.flu-dyn
On the spreading of impacting drops
对液滴撞击固体表面过程中的能量收支和耗散机制进行了数值和理论研究。我们发现，对于高冲击速度和可忽略的表面摩擦在固体表面（即自由滑动），约一半的初始动能转化为表面能，独立的碰撞参量和详细的能量损失机制（S）。我们认为，这个看似普遍的规则是有关的液滴的变形模式，并让人想起管流经历突然膨胀，其中的水头损失可以通过乘以动能的传入流的几何因子计算。对于无滑动表面上的冲击，固体表面处的剪切边界层中的耗散也是重要的。在这种情况下，几何压头损失充当总耗散的下限（即，当液滴粘度被发送到零时，无滑动表面上的扩散接近自由滑动表面上的扩散）。这种新的观点的影响问题允许简单的分析估计的最大传播直径的影响下降的碰撞参量和固体表面的属性的函数。它弥补了以前的动量平衡方法和能量平衡方法之间的差距，迄今为止，这些方法在低粘度极限下没有给出一致的预测。我们的模型和实验之间发现良好的协议，无论是对“滑”或润滑表面的影响（如莱顿弗罗斯特液滴的影响和头上的液滴液滴碰撞）和无滑动表面的影响。
2016-10-06 physics.flu-dyn
Evaporation of sessile drops on a heated superhydrophobic substrate
本文实验研究了加热超疏水铝基底上静止水滴的蒸发动力学，发现双液滴系统因蒸汽屏蔽效应蒸发更慢且寿命更长，并提出综合理论模型准确预测了不同温度和构型下的蒸发行为。
2025-07-01 physics.flu-dyn
Slip or not slip? A methodical examination of the interface formation model using two-dimensional droplet spreading on a horizontal planar substrate as a prototype system
我们认为薄的二维液滴在平面基板上的扩散作为原型系统，以比较基于Shikhmurzaev的界面形成的接触线运动的当代模型[Int. J. Multiphas. Flow 19，589（1993）]，更常用的连续流体动力学方程与Navier滑移条件增强。考虑准静态液滴演变和使用匹配渐近的方法，我们发现，使用界面形成模型的液滴半径的演变减少到一个等效的表达式为一个滑移模型，其中规定的微观动态接触角有一个速度依赖于其静态值的修正。这一结果被发现为原始的界面形成模型配方和一个更近的版本，其中从散装到表面层的质量传递占通过边界条件。在我们采用的原型系统中，还考虑了模型的各种特征，如接触线处的压力行为和滚动运动及其相关性。
2012-07-09 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Experimental And Numerical Studies Of Interaction Between Liquid Droplets And Hot Surfaces Under Different Conditions
在本文中，不同的液滴与不同的铁水表面之间的相互作用进行了实验和数值研究，所获得的结果进行了解释，用图形和图片。借助100 fps的摄像机观察了液滴的碰撞、铺展、破碎和冷霜现象。在不同的表面温度和不同的液滴撞击速度下进行了相互作用的研究。本研究选择了三种金属和三种液体。选择铜、铝和钢作为具有不同粗糙度因子和在不同温度下的金属，而在液体实体中，选择甲醇、乙醇和碳酸钾（在某些部分中还使用水）。金属的选择是基于热扩散性能，因为它影响熔滴和铁水表面之间的热相互作用。金属表面温度范围为150 ~ 425 ℃，液滴撞击速度范围为2.4 ~ 4.9 m/s。对于计算研究，使用Ansys Fluent R3-2019版本。采用VOF方法，通过求解Navier-Stokes方程和能量方程，在二维几何瞬态数值模拟中对相互作用过程进行了数值研究。研究了表面温度、热流密度和铺展比等参数对韦伯数变化的影响。这项研究的结果将有助于更好地理解物理机制，并开发新的模型，有效的喷雾冷却系统的设计。结果表明，与高韦伯数相比，韦伯数较低时，撞击后液滴的扩散范围较小。在不同的表面温度下，液滴的铺展率几乎是恒定的或均匀的，且仅与表面粗糙度有关。
2022-08-22 physics.flu-dyn
Modeling Droplets with Slippery Interfaces
本文提出一种基于混合Navier-Stokes投影法和Immersed Interface Method的数值模型，用于研究二维和三维多相流体系统中的界面滑移现象，与实验和计算结果高度吻合，并揭示了滑移对多种流体系统的影响。
2022-06-16 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A comparison of slip, disjoining pressure, and interface formation models for contact line motion through asymptotic analysis of thin two-dimensional droplet spreading
的接触线的运动进行检查，并绘制比较，在文献中提出的各种模型。在接触线处的压力和应力行为的准静态扩散的薄的二维液滴在平面基板上的原型系统中检查。分析的模型包括三个分离的压力模型的基础上范德华相互作用，极性流体的模型，和液体-气体扩散界面模型; Navier滑移和两个非线性滑移模型进行了研究，施加三个微观接触角边界条件（其中两个接触角条件具有接触线速度依赖性）;和界面形成模型也被认为是。在某些参数制度，它示出所有的模型预测相同的准静态液滴扩散行为。
2014-09-01 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Tangential and normal partial slip at the liquid-fluid interfaces: An application to a small liquid droplet, gas bubble, and aerosol
Shubnikov Institute of Crystallography（舒尔尼科夫晶体学研究所）
研究了液-流界面的切向和法向部分滑移问题，推导了气泡上升和气溶胶下沉终端速度的新方程，并通过实验验证了气泡和液滴内气体密度分布不均的现象。
2026-10-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A Study of Spherical and Sessile Droplet Dynamics by Fluctuating Hydrodynamics
本研究基于Cahn-Hilliard与不可压缩涨落流体动力学模型，模拟了纳米尺度下球形与坐滴的介观动力学，通过确定性迁移率测量与随机位置方差拟合对比计算扩散系数，发现特定滑移壁面及大接触角条件下两者结果存在差异。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall physics.flu-dyn
Droplet rebound from rigid or strongly hydrophobic surfaces
如果表面本质上是疏水的，或者如果液滴下面的气膜能够保持界面不接触，则撞击在刚性表面上的弱变形液滴会反弹。一个简单的，物理动机的模型，灵感来自分析液滴碰撞变形界面，提出了为了调查的反弹过程的动力学和重力的影响。分析产生的反弹时间的估计，是在非常好的定量协议与最近的实验数据（Okumura等。例如，（2003）），并且提供了对简单缩放结果的显著改进。
2005-10-28 physics.class-ph physics.flu-dyn
Stick-slip Dynamics in the Forced Wetting of Polymer Brushes
本文用介观流体动力学模型研究聚合物刷覆盖基底上的润湿行为，发现恒定速度推进弯月面时会出现粘滑运动，并将滑移起始与Gibbs不等式和时间尺度交叉联系起来。
2023-05-04 physics.flu-dyn
Effects of slippage on the dewetting of a droplet
在许多宏观动态润湿问题中，假设宏观界面是准静态的，耗散只出现在接触线附近的区域。当接近动接触线时，需要一种微观机制来规范粘性耗散的奇异性。另一方面，如果流体系统的特征尺寸减小到与微观正则化长度尺度相当的范围，则粘性效应局部化在接触线附近的假设不再合理。在本工作中，这种微观长度是滑移长度。本文用边界元法研究了液滴的去湿过程。具体来说，我们解决了轴对称斯托克斯流与i）的Navier滑移边界条件在固体/液体边界，和ii）的时间无关的微观接触角接触角在接触线。计算了不同滑移长度和平衡接触角下的轮廓演化。当减小滑移长度时，典型的非球形度首先增大，在特征滑移长度$\tilde{b}_m$处达到最大值，然后减小。对于不同的平衡接触角，提出了两种通用的重新标度来描述滑移长度大于或小于$\tilde{b}_m$的行为。在$\tilde{b}_m$附近，边缘轮廓的早期演化可以用相似解来描述。结果被解释在由不同的耗散通道的流场的结构：大滑移长度的粘性拉伸流，中间滑移长度的基板处的摩擦，和小滑移长度的粘性剪切流。这些占主导地位的耗散机制之间的过渡后，我们的研究表明，准静态制度的交叉时，滑移长度是小的液滴尺寸相比。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stokes flows in a sessile hemispherical drop due to evaporation and surface tension gradient
Shubnikov Institute of Crystallography, Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics of NRC‘Kurchatov Institute’（舒布尼科夫晶体学研究所，俄罗斯国家研究中心库尔恰托夫研究所晶体学与光子学库尔恰托夫综合体）
研究蒸发和表面张力梯度作用下 sessile 半球形滴中粘性流体的流动，揭示了无滑动条件与蒸发速率的刚性关系，提出临界 Marangoni 数的新的理解。
2026-02-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Skipping the boundary layer: high-speed droplet-based immunoassay using Rayleigh acoustic streaming
液滴的声学混合是实现结合高速和最小试剂消耗的生物传感器的有前途的方式。到目前为止，这种类型的液滴混合是由体积力驱动的，该体积力是由大部分流体中的高频声波的吸收引起的。在这里，我们表明，这些传感器的速度是有限的分析物到传感器表面的缓慢平流由于形成的流体动力学边界层。我们通过使用低得多的超声波频率来激发液滴，从而驱动基本上表现为滑动速度的瑞利流，来消除这种流体动力学边界层。三维模拟表明，这提供了三倍的加速比Eckart流。在实验上，我们将SARS-CoV-2抗体免疫测定从20分钟缩短到40秒。
2022-08-31 physics.flu-dyn
Criterion for sliding / rolling characterization during droplet motion over superhydrophobic surfaces
超疏水表面是近年来研究的热点，其原因之一是超疏水表面的自清洁特性，即液滴在其表面上自由滚动的能力，但现有文献大多是关于液滴在超疏水表面上的静态润湿行为的研究，对液滴在超疏水表面上运动的物理机制也没有进行详尽的理论研究为了分析液滴在超疏水表面上的滑动/滚动特性，提出了一个无量纲数来表征液滴在超疏水表面上的滑动和滚动，这个数被称为“滑移雷诺数”.对不同表面和液滴特性的液滴运动进行了模拟，得到了一个与滑动/滚动行为相对应的唯一数值，并用文献中的实验对该数值的适用性进行了检验。
2015-11-27 physics.flu-dyn
Sliding of a liquid spherical droplet in an external insoluble liquid at low Reynolds numbers
本文首次将 Navier 滑移条件引入液-液边界，推导出广义 Hadamard-Rybczynski 方程，以解释低雷诺数下液滴运动偏离经典 HR 公式而更接近 Stokes 阻力的实验现象。
2025-02-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
On the distinguished limits of the Navier slip model of the moving contact line problem
本文研究移动接触线 Navier 滑移模型在滑移参数趋于零时的行为，区分恒定时间与对数长时间两个显著极限，揭示滑移分别表现为正则微扰与主导阶奇异效应。
2014-09-25 physics.flu-dyn
Generalized Navier Boundary Condition for a Volume Of Fluid approach using a Finite-Volume method
在这项工作中，一个分析的流体体积（VOF）的广义Navier边界条件的实施Brackbill表面张力模型的基础上。该模型通过模拟平面几何形状中光滑表面上的液滴来验证。看液滴的静态行为，它被发现，有一个很好的匹配之间的液滴形状解决了模拟和理论预测的形状为各种值的杨氏角。评价液滴在完全润湿的表面上的扩散，可以观察到Voinov-Tanner-Cox定律（$θ\propto \text{Ca}^{1/3}$）。在稍后的时间，缩放遵循$r \propto t^{1/2}$，这表明扩散受到惯性的限制。这些观测除了滑动长度外没有任何拟合参数。
2016-04-26 physics.flu-dyn
Instability and disintegration of vortex rings during head-on collisions and wall interactions
两个涡环的正面碰撞可以产生各种各样的现象：次级环的头饰，变平并反复相互作用的涡面，或者环剧烈分解成湍流云。相互作用的结果由影响两个碰撞涡环的不稳定性的性质决定。在这里，我们进行了系统的研究，以确定占主导地位的不稳定性作为一个函数的参数的问题。为此，我们数值模拟的头部碰撞的涡环的循环雷诺数之间的$1000$和$3500$和变化的细长比$Λ=a/R$范围从$Λ=0.1$到$0.35$，与$a$的核心半径和$R$的环半径。通过研究能量和粘性耗散的时间演化，我们阐明了方位不稳定性在确定碰撞结果中的作用。然后，我们比较这些碰撞的自由滑动和无滑动壁的涡环的正面影响。自由滑动壁施加镜像对称，这阻碍了某些不稳定性，并在足够大的雷诺数导致形成半冠的旋涡。撞击无滑移壁面的结果是在所产生的边界层喷出后形成二次涡环。当雷诺数超过一定的阈值时，该阈值随着$Λ$而增加，涡流通过方位角不稳定性分解，导致湍流云。
2021-10-18 physics.flu-dyn
Slip-Mediated Dewetting of Polymer Microdroplets
经典的流体动力学模型预测，移动三相接触线需要无限的功，这里定义为液体/蒸汽界面与固体表面相交的线。假设一个滑移边界条件，其中液体对固体滑动，这样的非物理预测是避免的。在这篇文章中，我们提出的实验结果，其中的接触线移动和滑移是一个主导和可控的因素。将具有非平衡接触角的球冠形聚苯乙烯微滴放置在固体自组装单层涂层上，它们从该涂层上脱湿。使用\textit{in situ}原子力显微镜监测弛豫。我们发现，滑移有很强的影响液滴的演变，无论是在瞬态非球形形状和接触线动力学。观测结果与尺度分析和Stokes方程的边界元数值积分一致，包括Navier滑移边界条件。
2016-03-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Inertia and slip effects on the instability of a liquid film coated on a fibre
本研究针对纤维表面液膜的不稳定性问题，建立了基于轴对称Navier-Stokes方程的线性不稳定性分析框架，揭示了惯性与滑移对失稳模式、扰动增长的作用规律，并通过直接数值模拟验证了理论结果，还发现弱惯性下滑移使卫星液滴体积呈幂律减小。
2024-02-01 math.AP physics.flu-dyn
Dynamic wetting and heat transfer during droplet impact on heated bi-phobic wettability-patterned surfaces
本文研究了液滴在双疏热表面（疏水点超疏水基体）上的动态润湿行为和传热特性。一个非图案化的超疏水和粘性疏水表面作为控制润湿性表面。正如预期的那样，润湿和传热动力学的差异是明显的所有表面，在后退阶段的变化最明显。在扩展过程中，惯性的影响占主导地位的液滴动力学和传热主要是由对流在接触线和内部流动。随着接触线速度随时间降低，接触线处的蒸发冷却变得重要，特别是对于双疏表面，其中液体在后退期间保持捕获在疏水点上。这些卫星液滴增加了接触面积和接触线长度，并在主液滴剥离后辅助传热和基板冷却。与疏水表面相比，双疏表面上的接触线传热的贡献增加了17至27%，这取决于相对于疏水点的影响位置。尽管如此，双疏表面具有较低的总热能传递。然而，与普通的超疏水表面相比，通过图案化表面，传热增强了33%至46%。根据应用，在不同表面之间存在权衡：粘性疏水表面提供最佳冷却效率，但易于溢流，而超疏水表面排斥液体，但冷却效率较差。双疏表面提供了具有合理的冷却效率和低溢流概率的中间路径。
2020-05-29 physics.app-ph physics.flu-dyn
Sliding of a liquid spherical drop in an external fluid: a generalization of the Hadamard-Rybczynski equation
本文针对液-液界面部分滑移条件下的液滴缓慢运动问题，推导了广义Hadamard-Rybczynski方程，推广了经典模型，验证了其对特定乳液实验的解释力，为相关界面流动研究提供了理论基础。
2025-07-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Interplay of substrate inclination and wettability on droplet impact dynamics
进行了实验研究，以阐明表面润湿性和倾斜的作用后的冲击动力学的液滴。超疏水表面的最大铺展直径和铺展时间随倾角和法向韦伯数的增加而减小。SH表面上的实验被发现是在良好的协议与现有的分析模型，合并与修改的斜冲击条件。还测量了不同倾角下的能量比和伸长率。在倾斜的SH表面上，观察到不同的特征，如二次液滴形成的停滞，接触线处的夹断减少和倾斜依赖的伸长机制。与SH表面相反，亲水表面的最大铺展因子和铺展时间分别随倾角和法向韦伯数的变化趋势相反。这是由于切向动能在较大倾角时对附着能和重力势的支配作用。最后，纳米粒子的胶体溶液被用来阐明滑动和分离压力SH和亲水性表面，分别。总体而言，文章提供了一个全面的图片后冲击动力学的倾斜表面上的液滴，包括一个广泛的范围内的控制参数，如雷诺数，韦伯数，倾斜度和表面润湿性。
2019-02-19 physics.app-ph physics.flu-dyn
On the regularity for the Navier-slip thin-film equation in the perfect wetting regime
我们调查的扰动行波解的薄膜方程的二次流动性和零接触角的三重交界处，其中三相液体，气体和固体满足。该方程可以在润滑近似下从具有基底处的Navier-Stokes条件的液滴的Navier-Stokes系统获得。存在性和唯一性已经建立了作者与贾科梅利，Knüpfer，和奥托在以前的工作。由于解一般是非光滑的，该方法依赖于适当地减去自由边界处的前导阶奇异展开。在本说明中，我们大大改善了这一结果，显示正则化效果的退化抛物方程的任意阶的奇异展开。与以前的相关工作相比，我们的方法不需要对初始数据进行额外的相容性假设。鉴于源型自相似轮廓的性质，结果是自然的。
2016-06-01 math.AP physics.flu-dyn
A Level Set Method for the Simulation of Moving Contact Lines in Three Dimensions
本文提出了一种有效的数值方法，用于模拟三维运动接触线下的多相流。该数学模型由两种不可混溶流体的不可压缩纳维-斯托克斯方程组成，具有标准界面条件、沿着固体壁的Navier滑移条件和接触角条件，该接触角条件将动态接触角与接触线的法向速度相关联（Ren等人（2010）\cite{Ren10}）。在数值方法中，流体动力学的控制方程与水平集函数的平流方程相耦合。后者模拟流体界面的动力学。按照标准做法，通过在动量方程中引入界面上的奇异力来考虑界面条件。这导致在整个流体域中的单组控制方程。与界面条件的处理类似，通过在Navier滑移条件中引入作用在接触线法线方向上的奇异力来施加接触角条件。新的边界条件，它统一了Navier滑移条件和接触角条件，施加沿固体壁。该模型采用有限差分法求解。数值结果，包括收敛性研究，提出了均匀和不均匀的固体壁上的液滴的传播，以及重力下的倾斜板上的液滴的动力学。
2021-11-26 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A coupled VOF/embedded boundary method to model two-phase flows on arbitrary solid surfaces
提出一种耦合 VOF/嵌入边界方法，结合四叉树/八叉树离散化与几何接触角模型，实现了任意形状固体表面两相流及接触线动力学的精确模拟与验证。
2024-02-15 physics.flu-dyn
Motile Escherichia coli-laden Droplets Exhibit Reduced Adhesion and Anomalous Wetting Behavior
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
研究通过实验发现，含活大肠杆菌的液滴比含死菌的液滴表面粘附力更低，且浓度越高粘附力越小，原因是活菌的鞭毛运动抵抗蒸发驱动流，产生集体动力学，促进接触线解钉，从而降低粘附。
2026-07-02 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Applications and Novel Regularization of the Thin-Film Equation
本文提出了一种新颖的薄膜方程正则化方法以解决经典无滑移边界条件无法描述液滴铺展的问题，研究了几何薄膜方程的解，开发了快速无网格数值求解器，并证明了数值解的收敛性与解的存在唯一性。
2024-09-25 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Spontaneous pinch-off in rotating Hele-Shaw flows
本文从实验、理论和相场法对旋转Hele-Shaw池中两种不互溶流体的界面动力学进行了研究。当中心的、密度更大的流体被离心时，它形成指状模式，具有由液滴结束的细长径向细丝，与外部流体的进入指交替。模拟显示细丝的长度（宽度）大致呈指数增长（衰减），并且对于n重对称初始条件，传入的指尖渐近接近有限半径;因此，这些趋向于计算出的静止形状。细丝宽度衰减的时间常数，这只取决于粘度对比度，而其长度表现出一个完全通用的增长率，有关的一个孤立的液滴，我们给出了一个精确的解决方案。对于高粘度对比物A，指数行为是清楚的，但对于低粘度对比物A，指数行为不是清楚的。实验和模拟都表明，对于低A，而不是高A，在细丝的尖端处的液滴的系统夹断。一个润滑近似的推导和成功占细丝变薄，它解释了为什么纯指数变薄没有观察到低A，它可以澄清有限时间夹断的存在或不存在，因为（形态学）协议的实验和模拟表明，这种现象包含在Hele-Shaw方程。对于低A，实验的时间常数似乎是不同的预测标准Hele-Shaw边界条件和模拟中观察到的。在两种液体的情况下，内部液体穿过单元间隙的Poiffille流动的有效滑移条件给出了这种差异的可能解释。
2004-08-20 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
