Wetting of Flat Gradient Surfaces
梯度、化学改性的平坦表面能够实现液滴的定向运输。梯度表面固有的表观接触角的计算是具有挑战性的，即使是原子级平坦的。梯度，平坦的固体表面的润湿处理内的变分方法，根据该接触线是自由移动沿基板。变分问题的横截性条件产生了适用于梯度固体表面的广义Young方程。置于梯度表面上的液滴的表观（平衡）接触角取决于接触线的半径和界面张力的导数值。考虑了问题的线性近似。结果表明，在梯度表面上，接触角滞后是不可避免的。讨论了梯度表面的电润湿。
2018-01-15 physics.flu-dyn
Interfacial temperature measurements, high-speed visualization and finite-element simulations of droplet impact and evaporation on a solid surface
本文研究了液滴在加热固体表面碰撞蒸发过程中的流体动力学、传热和传质耦合问题。采用激光热反射法测量固液界面温度，时间分辨率为100 μs，空间分辨率为20 μm。异丙醇微滴和纳升体积被认为是。有限元模型被用来模拟液滴沉积过程中的瞬态流体动力学和传热，考虑润湿的动态以及拉普拉斯和Marangoni应力的液-气边界。对于涉及蒸发的情况下，在大气中的蒸汽的扩散数值求解，提供了一个精确的边界条件的液滴-空气界面处的蒸发通量。进行高速可视化以提供用于模拟中的润湿模型的匹配参数。数值和实验结果进行了比较瞬态传热和流体动力学在液滴沉积过程中所涉及的。我们的研究结果描述和解释在滴基板界面的早期阶段的影响的温度振荡。对于第一次，一个完整的模拟的影响和随后的蒸发液滴在加热表面上进行，并发现与实验结果非常吻合。我们的研究结果还揭示了润湿对蒸发过程中的传热的影响。
2010-10-13 physics.flu-dyn
On the depinning of a drop of partially wetting liquid on a rotating cylinder
我们讨论的类比的行为的膜和液滴在一个旋转的水平圆柱体上的一方面和基板与定期的一维润湿性图案的另一方面。基于相应的控制长波方程之间的相似性，我们表明，部分润湿液体的旋转圆柱上的一滴经历脱钉过渡时，转速增加。过渡发生在最近描述的情况下，通过狙击手分叉的滴在异质衬底上脱钉。
2010-10-14 physics.flu-dyn
Bifurcation analysis of the behavior of partially wetting liquids on a rotating cylinder
我们讨论了部分润湿的液体在旋转圆柱体上的行为，使用的模型，考虑到重力，粘度，旋转，表面张力和润湿性的影响。这样的系统可以被认为是许多其他系统的原型，在这些系统中，空间不均匀性和在一阶或二阶相变附近的横向驱动力的相互作用导致复杂的行为。旋转圆柱体上的部分润湿液滴也会随着旋转速度的增加而经历脱钉过渡，而对于理想润湿液体，行为\bfuwe {仅定量地改变。我们分析了当旋转速度增加时，部分润湿液体的平衡接触角的几个值时发生的分叉。这使我们能够讨论整个分叉结构和它编码的流动行为如何随着润湿性的变化而变化。我们采用各种数值延拓技术，使我们能够跟踪稳定/不稳定的稳定和时间周期性的膜和液滴厚度分布。我们支持我们的研究结果，随时间变化的数值模拟和渐近分析的稳定和时间周期性的大旋转数。
2016-05-20 physics.flu-dyn
Initial spreading of low-viscosity drops on partially wetting surfaces
液滴在与部分润湿的基底接触后直接开始扩散。虽然这种现象涉及三相接触线，但扩展运动非常快。我们研究了低粘度液滴的初始铺展动力学，使用两种互补的方法：分子动力学模拟和高速成像。我们访问以前未探索的长度和时间尺度，并提供了一个详细的图片如何建立液滴和固体之间的初始接触。这两种方法都明确地指向一个独立于润湿性的铺展状态，接触半径随着时间的平方根而增长。
2012-05-01 physics.flu-dyn
Self-organised dip-coating patterns of simple, partially wetting, nonvolatile liquids
当从简单的、部分润湿的、非挥发性液体的浴中取出固体基材时，通常区分两种状态，即，在取出后，基材宏观上是干燥的或被液体膜均匀地涂覆。在后一种情况下，涂层被称为Landau-Levich膜。它的厚度取决于衬底退出的角度和速度。我们预测的流体动力学薄膜模型的存在的第三个政权的数值和分析调查的手段。它由平行于弯月面定向的液体脊的规则图案的沉积组成。我们建立的基础弯月面不稳定性的机制源于竞争膜去湿和Landau-Levich膜沉积。我们的分析结合了边际稳定性分析，数值时间模拟和数值分岔研究，通过路径延续。
2019-06-03 physics.flu-dyn
Elastocapillary instability under partial wetting conditions: bending versus buckling
本文从理论上分析了浸入液池中的柔性板的弹性毛细不稳定性。我们表明，板可以弯曲，由于两个独立的不稳定机制，当液体部分润湿固体。对于接触角$θ_e > π/2$，切向作用于表面的毛细力压缩板，并可能引起经典的屈曲不稳定性。然而，由于垂直于表面的毛细作用力，出现了第二种机制。这些引起不稳定扭矩，对于任何接触角值$θ_e > 0$，该扭矩倾向于使板弯曲。我们将这些机制分别表示为“屈曲”和“弯曲”，并确定了两个相应的无量纲参数，管理弹性毛细血管的稳定性。不稳定性的发病确定解析和不同的分叉方案的实验相关的条件。
2011-09-15 physics.flu-dyn
Wetting, roughness and flow boundary conditions
我们讨论了固体的润湿性和粗糙度如何影响其流体动力学性质。我们特别看到，疏水滑动可以显着影响粗糙度的存在。由于开发了精细的方法来在固体上设置非常受控的微米或纳米纹理，这些效应被用来诱导新的流体动力学特性，如巨大的界面滑移，超流性，混合和低流体动力学阻力，这在没有粗糙度的情况下是无法实现的。
2011-01-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modelling Interfacial Dynamics Using Hydrodynamic Density Functional Theory: Dynamic Contact Angles and the Role of Local Viscosity
本文应用流体动力学密度泛函理论模拟液滴动态接触角，结合PC-SAFT与广义熵标度粘度模型，预测微观润湿现象，并与非平衡分子动力学模拟定量吻合。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
A mathematical model and mesh-free numerical method for contact-line motion in lubrication theory
本文介绍了一种描述润滑理论中接触线运动的无网格数值方法的数学模型。我们展示了该模型如何解决接触线处的奇异性，并为不断发展的扩散液滴生成平滑的轮廓。该模型很好地描述了液滴扩散的物理过程，包括接触线演化的坦纳定律。该模型可以配置为描述完全润湿或部分润湿，我们探讨这两种情况下的数值。在部分润湿的情况下，该模型也承认液滴轮廓，我们在这里提出的解析解。
2021-07-22 physics.flu-dyn
Spectral element lattice Boltzmann method for non-ideal gases with partial wetting boundary condition
City College of New York（纽约市立学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
该研究提出一种谱元格子玻尔兹曼方法，纳入非理想气体相场模型，采用力分裂方法与通量反弹方案，实现通用润湿边界条件，模拟验证显示可显著降低非结构化网格上的寄生电流。
2026-09-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Wetting of an annular liquid in a capillary tube
本文系统地研究了圆柱形毛细管中液环的润湿行为。我们得到了任意接触角的轴对称Young-Laplace方程的解析解。我们发现，对于特定的接触角和液环体积，存在两个Young-Laplace方程的解，但只有总界面能较低的一个解对应于稳定构型.过渡到一个不稳定的配置，其特征在于由特定的关键参数，如液体体积，喉直径等超出稳定制度，液体环转化为一个塞子。在数值模拟的基础上，我们还讨论了从轴对称环到非轴对称环的转变。这种转变可以由细长液环的Rayleigh-Plateau不稳定性引起。结果中提出的地图显示不同的液体形态作为一个函数的参数管理的问题。
2019-09-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coalescence of immiscible sessile droplets on a partial wetting surface
本文通过实验与理论研究了部分润湿表面上两个不互溶液滴的聚并过程，将其划分为液桥生长、振荡和复合液滴回缩三个阶段，并揭示了界面张力对振荡的阻力作用及接触线附近的粘性阻力集中机制。
2023-09-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Static wetting on deformable substrates, from liquids to soft solids
杨氏定律在接触线附近有大量变形的软固体和液体基底上失效。在液体基板上，这是由诺依曼的经典分析，它提供了一个几何结构的界面自由能最小化捕获。在软固体上，总自由能包括弹性的附加贡献。一个线弹性模型，结合了平面外的回复力，由于固体表面张力最近被证明是准确地预测的平衡形状的薄弹性膜，由于一个大的固着液滴。在这里，我们扩展这个模型，以找到基板变形由于任意大小的液滴。虽然宏观接触角与大液滴的杨氏定律相匹配，但它与小液滴的诺依曼预测相匹配。通过固体的表面张力和弹性模量的比率粗略地给出交叉液滴尺寸。在该交叉处，宏观接触角增加，表明基材实际上润湿性较低。对于所有尺寸的液滴，接触线附近的微观行为遵循诺依曼结构，给出局部力平衡。
2012-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Covariance-Driven Momentum Rectification at Liquid-Vapor Interfaces Near Wetting Transitions
Astrum Drive Technologies；Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela（委内瑞拉中央大学理学院物理系）
本研究针对零均值外力下液-气界面的定向输运问题，构建了基于局部响应场与切向驱动力协方差的守恒连续介质模型，揭示了润湿转变附近的动量整流规律与增益机制，并提出对称性约束的动量核算方案。
2026-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
A partially wetting film of water and surfactant under the influence of a propagating MHz surface acoustic wave
我们用理论和实验来研究{ \it部分润湿}膜的水和表面活性剂的解决方案，以传播MHz的振动在固体基板中的形式的瑞利表面声波（SAW）的响应。SAW引起液膜中的质量漂移，这与Schlichting边界层流（也称为Schlichting流）相关联。我们研究的薄膜是由漂移和毛细应力之间的平衡。我们证明了弱毛细管的贡献，如硅油膜，支持动态润湿，并导致液体在固体基板上沿SAW的路径传播。然而，强毛细管贡献，例如水膜，支持沿着SAW的路径的并发动态润湿和去湿，使得膜沿着固体基底移位。此外，这样的薄膜可以支持形成的毛细火车波，沿着相同的路径传播。我们进一步注意到，我们在这里讨论的膜动力学的机制是不同的，更熟悉的Eckart流机制，这是与膜厚度大于波长的声泄漏的SAW和通常观察到的，以支持液滴的运动。我们这里讨论的膜的厚度相对于声音泄漏的波长是小的，使得来自Eckart流、声辐射压力和SAW的衰减的贡献小。
2016-01-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Adsorption phenomena in the transport of a colloidal particle through a nanochannel containing a partially wetting fluid
使用分子动力学模拟，我们研究了一个紧密配合的纳米尺寸的固体球在流体填充的圆柱形纳米通道在低雷诺数和广泛的流体-固体相互作用对应于不同的润湿情况下的运动。对于不完全润湿的流体，我们观察到一个有趣的和新颖的吸附现象，其中的固体球，这是最初沿着管的中心移动，蜿蜒穿过通道，突然吸附到壁上。此后，吸附球要么{ \it粘}在管壁上并平均保持不动，要么从管壁稍微分离，然后平行于管轴移动，同时平均旋转。另一方面，在短时间内，即当固体颗粒移动其中心接近管的中间，我们发现令人惊讶的是，我们的结果和连续方法的预测之间的良好协议，尽管在我们的模拟中存在较大的热波动。
2002-06-13 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
The Cox-Voinov law for traveling waves in the partial wetting regime
我们考虑薄膜方程$\partial_t h + \partial_y \left(m(h) \partial_y^3 h\right) = 0$在$\{h > 0\}$与部分润湿边界条件和非均匀迁移率的形式$m(h) = h^3+λ^{3-n}h^n$，其中$h \ge 0$是膜的高度，$λ> 0$是滑移长度，$y > 0$表示的横向变量，和$n \in (0,3)$是迁移率指数参数化的非线性滑移条件。部分润湿状态意味着在三重连接点$\partial\{h > 0\}$处的边界条件$\partial_y h = \mathrm{const.} > 0$（非零微观接触角）。Chiricotto和Giacomelli在[Commun.应用工业数学，2（2）：e-388，16，2011]。我们对$h \downarrow 0$和$h \to \infty$的渐近性感兴趣。通过将问题重新表述为$h \downarrow 0$作为溶液和微观接触角之间的差异的动力学系统，发现$n$的值发生线性和非线性共振。这些共振导致解的不同渐近行为，因为$h\downarrow0$依赖于$n$。结合本论文第一作者Giacomelli和Otto在[Nonlinearity，29（9）：2497 - 2536，2016]中发现的表征速度依赖性宏观接触角的Cox-Voinov定律的渐近性$h\to\infty$，…
2022-03-04 math.AP math.CA math.DS
Sub-Nanometer Interfacial Hydrodynamics: The Interplay of Interfacial Viscosity and Surface Friction
该研究提出位置相关的表面摩擦与界面黏度分布框架，结合Stokes方程描述亚纳米界面流动，通过分子动力学模拟揭示相关参数的幂律及与黏附功的指数关系，为多领域纳米流体研究提供基础。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Chemomechanical motility modes of partially wetting liquid droplets
本文提出了一个热力学一致模型，揭示了自催化表面活性剂、Marangoni效应与润湿动力学耦合下的液滴自驱动运动模式及其分岔机制，为仿生液滴及化学活性相分离系统提供理论参考。
2025-09-17 cond-mat.soft nlin.AO physics.flu-dyn
Contact angles in the pseudopotential lattice Boltzmann modeling of wetting
在本文中，我们的目标是调查的实施接触角的赝势格子玻尔兹曼模型的润湿在一个大的密度比。赝势格子Boltzmann模型[X. Shan和H. Chen，Phys.Rev.E49，2941（1994）]是用于模拟多相流和界面动力学的流行的介观模型。在该模型中，接触角通常通过流体-固体相互作用来实现。对两种广泛应用的流固相互作用：基于密度的相互作用和基于赝势的相互作用，以及本文提出的一种改进的基于赝势的相互作用进行了数值研究，并在可实现的接触角、最大和最小密度以及寄生电流方面进行了比较。结果表明，赝势相互作用能很好地模拟小的静态（液体）接触角，但不能再现接近180度的静态接触角。与此同时，与其他两种流固相互作用相比，改进的赝势相互作用在最大密度和最小密度方面表现更好，更适合于模拟大接触角的流固相互作用.此外，当流固相互作用力的引入时，寄生电流被放大。增加汽液相之间的运动粘度比被证明是能够减少由流体-固体相互作用引起的寄生电流。
2014-10-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spatters and Spills: Spreading Dynamics for Partially Wetting Droplets
本文提出量纲分析启发的可解模型，统一描述毛细驱动小液滴与重力驱动大液滴的部分润湿铺展动力学，并经平衡半径测量和新旧实验数据验证。
2021-12-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Surface structure determines dynamic wetting
表面的液体润湿在自然界中是普遍存在的，并且近年来微制造和组装技术的进步提供了越来越多的控制这种现象的能力。在这里，我们确定表面粗糙度如何影响初始的动态传播的部分润湿液滴通过研究的传播与微结构图案化的固体基板上只有几个微米的大小。我们发现，粗糙度的影响可以量化的线摩擦系数的能量耗散率在接触线，这可以描述在一个简单的公式中的几何参数的粗糙度和线摩擦系数的平面表面。我们进一步确定了一个标准来预测，如果蔓延将由这个表面粗糙度或液体惯性控制。我们的研究结果指出，有选择地控制润湿行为的工程表面结构的可能性。
2014-11-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Characterization of partial wetting by CMAS droplets using multiphase many-body dissipative particle dynamics and data-driven discovery based on PINNs
The University of Western Ontario（西安大略大学）；Cold Spring Harbor Laboratory（冷泉港实验室）；Brown University（布朗大学）；University of Maryland（马里兰大学）；Clemson University（克莱姆森大学）；US Army Research Laboratory（美国陆军研究实验室）
本研究针对高温应用中CMAS熔融砂液滴的润湿难题，结合多相mDPD模拟、PINN框架、符号回归与B-PINNs不确定性量化，揭示了高粘度CMAS液滴的铺展动力学规律。
2023-07-18 cs.LG physics.flu-dyn
A mesoscopic model for microscale hydrodynamics and interfacial phenomena: Slip, films, and contact angle hysteresis
我们提出了一个模型的基础上的格子玻尔兹曼方程，是适合于模拟动态润湿。该模型是能够表现出基本的界面现象，如弱吸附的固体基质上的流体和存在的薄表面膜内的分离压力的作用。该表面膜中的动力学与流体本体中的流体动力学紧密耦合，确定主要感兴趣的宏观性质：流体动力学滑移;平衡接触角;以及接触角的静态和动态滞后。流固相互作用的赝势由一个排斥核和一个可以独立调节的吸引尾组成。这使得能够有效地修改分离压力的函数形式，使得可以改变在呈现相同平衡接触角的表面上的静态和动态滞后。模型化的固体-流体界面是扩散的，由壁概率函数表示，其最终控制固体和流体相之间的动量交换。这种方法使我们能够有效地改变固体基底的给定润湿性（即静态接触角）的滑移长度。
2012-02-28 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
