Contribution to the modeling of a liquid film flowing down inside a vertical circular tube
本文着重于建立垂直管道内向下流动的薄液膜的二维模型。该模型基于大波长假设，适用于高雷诺数和韦伯数。
2005-10-06 physics.flu-dyn
Correlation function of the velocity field of a thin suspended liquid film
在本文中，我考虑了一个薄的悬浮液膜，由不同的流体包围。这种系统的实例是被空气包围的肥皂膜和液晶膜。它们被认为是二维流体动力学的良好模型，尽管已知空气阻力会引入很强的偏差。精确求解由液层和周围流体组成的系统的流体动力学方程，以求出热激励速度波动的关联函数。的时间和空间的统计特性是一个二维的，hypotetical流体，只有时间和空间频率高于临界值，在较低的频率，他们显示显着的偏差，由于液体层与周围的流体的相互作用。
2011-03-24 physics.flu-dyn
A simple method of measuring profiles of thin liquid films for microfluidics experiments by means of interference reflection microscopy
本文提出了一种简单的方法来观察液体薄膜界面反射光的干涉图样。采用荧光显微镜与落射照明，我们收集了二维图案的干涉条纹包含信息的液体膜形貌在微观尺度上。为了证明所提出的可视化方法的实用性，我们开发了一个框架，通过分析反射的干涉图数值重建的液体膜的轮廓。可视化和重建方法应是有用的各种微流体应用涉及液滴和气泡的流动，其中的界面液膜的形貌的知识是至关重要的。
2010-06-11 physics.flu-dyn physics.optics
Two-Color LIF investigation of mixing during droplet impact onto a thin liquid film
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本文利用双色激光诱导荧光技术研究液滴撞击薄液膜的混合过程，通过同时测量液膜厚度和标量浓度，揭示早期混合机制，并建立经验关联式描述混合均匀性随雷诺数和液膜厚度的变化。
2026-03-19 physics.flu-dyn
Self-propelled film-boiling liquids
我们报告说，液体进行自我推进运动时，他们被放置在与热表面接触不对称（棘轮状）拓扑结构。当液体处于膜沸腾状态时，对于许多液体和在宽的温度范围内观察到泵送效应。我们建议，液体运动是由固体和液体之间的蒸汽流动所施加的粘性力驱动的。
2005-12-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Aerodynamically-driven rupture of a liquid film by turbulent shear flow
本文用流体体积法研究了气相同向剪切湍流引起的液膜破裂。为了模拟这个多相问题，我们使用一个简化的数值设置，其中的液膜是“夹”在两个充分发展的边界层从湍流通道模拟。膜在由共流产生的剪切区内变形并最终破裂。这种有效的设置允许系统的物理参数的变化，以衡量他们的作用，在空气动力学驱动的变形和破裂的液膜下充分发展剪切湍流。目前的工作提出了一个详细的研究的发展压力场的变形膜和相关的空气动力学效应，如以前所建议的其他作者，特别是无粘升力和阻力的作用。引入累积升力以捕获在膜上形成的交替压力最小值和最大值的效果，所述交替压力最小值和最大值放大并最终使膜破裂。由升力引起的阻力导出的速度标度反映了膜上的紊流边界层的状态，并使这种累积升力的时间发展以及膜变形的幅度崩溃，对于不同的膜厚度和雷诺数取得了一定的成功。
2020-08-11 physics.flu-dyn
Impact of Droplets on Inclined Flowing Liquid Films
利用高速成像技术对液滴对倾斜下降液膜的撞击进行了实验研究。降膜是在平坦的基底上产生的，具有可控的厚度和流速。采用不同尺寸和速度的液滴，研究了不同Ohnesorge数、Weber数和液膜雷诺数下的液滴撞击过程。一些现象与液滴的影响进行了识别和分析，如弹跳，部分聚结，总聚结，飞溅。液滴的大小，速度，以及膜流率的影响进行了研究，最终产生的影响制度地图。对液滴通过气体层所受润滑力的分析表明，液膜中流速越大，润滑力越大，液滴的排液过程越慢，液滴弹跳的概率越大。我们的研究结果表明，流动的薄膜有深刻的影响，液滴的冲击过程和相关的现象，这是显着更复杂的比那些伴随着最初的静态膜的影响。
2015-09-02 physics.flu-dyn
Collision of a sphere onto a wall coated with a liquid film
颗粒-颗粒和颗粒-壁碰撞发生在许多自然和工业应用中，如沉降、团聚和颗粒流。为了准确地预测颗粒流的行为，需要单个碰撞机制的基本知识。在这个流体动力学视频中，显示了颗粒与壁面碰撞到涂有1.5%聚（环氧乙烷）（PEO）（粘弹性液体）和80%甘油和水（牛顿液体）的壁上。
2008-09-22 physics.flu-dyn
Droplet impact on a thin liquid film: anatomy of the splash
我们研究了液滴在短时间内撞击薄液膜的动力学，以确定飞溅形成的机制。利用数值模拟和尺度分析，我们表明，飞溅的形成既取决于惯性动力学的液体和缓冲的气体。确定了两个渐近制度，其特征在于一个新的无量纲数$J$：当气体缓冲是弱的，射流形成后，一系列的气泡被截留和射流速度主要是由雷诺数的影响。另一方面，当空气缓冲很重要时，液滴和液膜下方的气体的润滑控制动力学，导致单个气泡截留和较弱的射流速度。
2015-11-30 physics.flu-dyn
Rotating electrohydrodynamic flow in a suspended liquid film
本文提出并研究了悬浮液膜中旋转电流体动力学流动的数学模型。该运动由在一个方向上的给定电势差和在膜平面中的另一个方向上的恒定外部电场$\vE_\text{out}$驱动。为了推导出该模型，我们采用了空间平均法的正常坐标的膜，导致平均雷诺应力是成比例的$|\vE_\text{out}|^3$。该应力在膜的边缘附近产生切向速度，这又引起液体的旋转运动。提出的模型旨在解释\emph{liquid film motor}的实验观察结果（参见arXiv：0805.0490 v2）。
2009-02-21 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Bifurcation in a thin liquid film flowing over a locally heated surface
我们调查的非线性动力学的二维薄膜流动的有限加热器，为非挥发性和挥发性液体。利用线性稳定性理论预测了Marangoni数超过临界值时的振荡不稳定性。利用非线性演化方程沿Marangoni数延拓，跟踪了与振荡不稳定性相关的分岔图。滞后，亚临界Hopf分岔的一个特征属性，观察到在一个关键的参数区域。对于非挥发性膜和挥发性膜，普遍观察到分叉。
2014-03-20 physics.flu-dyn
Dynamics of thin liquid films on a porous substrate in zero gravity
等温衬底上液膜的长波动力学表现出各种物理机制之间的动态竞争。如果热毛细作用的不稳定效应克服了表面张力和重力的稳定效应，则通过形成初级和次级热毛细指状结构，液膜在有限时间内破裂。比较了两种不同基底类型的长波演化动力学：等温无孔和等温多孔小Biot数在零重力环境。多时间尺度动力学揭示了通过相似解的方法获得的时间尺度。据观察，与等温多孔基板，在零重力，二次热毛细结构阻尼通过吸胀和主热毛细结构持续很长时间而不破裂。
2016-05-26 physics.flu-dyn
Droplet impact on surfactant-laden thin liquid films: Vortex ring dynamics
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
研究通过实验揭示了表面活性剂对液滴冲击薄液膜中涡旋环动力学和混合模式的影响，建立了不稳定性阈值并解释了界面应力的作用。
2026-02-15 physics.flu-dyn
Analysis of vibration impact on stability of dewetting thin liquid film
研究了垂直振动基底上薄去湿液膜的动力学行为。我们假设中等的振动频率和大的振动振幅（与平均膜厚相比）。利用润滑近似和平均法，我们建立了控制膜中脉动流和平均流的耦合方程组，并导出了平均膜厚的非线性振幅方程。我们发现，在频率-振幅域中存在一个窗口，脉动流的参数和剪切流不稳定性不会出现。因此，在这个窗口中，平均描述是合理的，振幅方程成立。对振幅方程的线性和非线性分析以及数值计算表明，这种振动使膜稳定，防止脱湿和破裂。
2007-12-13 physics.flu-dyn
3D reconstruction of dynamic liquid film shape by optical grid deflection method
本文介绍了光栅偏转法用于重建后退弯月面沉积液膜的三维轮廓。这种技术利用薄膜表面的折射特性，适用于几微米到几毫米的液体厚度。该方法适用于强界面斜率和随时间变化的膜形状;它适用于基底和流体介质透明时。假设折射是局部单向的。该方法特别适用于跟踪动态接触角、三重液-气-固接触线速度或去湿脊厚度等参数的演变。
2018-04-06 physics.class-ph physics.flu-dyn
Evolution of waves in liquid films on moving substrates
精确且可通过计算访问的液膜流模型可用于优化涂层工艺，如热浸镀锌和垂直槽模涂层。本文将经典的三维积分边界层（IBL）模型推广到考虑移动基底（MS）的降膜（FF）。我们分析了在线性和非线性设置的垂直移动基板上的液体膜的稳定性。在线性分析中，我们利用正规模和线性化的控制方程导出了无穷小扰动的色散关系和时间增长率。在非线性分析中，我们考虑有限大小的扰动，并使用已去除表面张力的非线性方程组来数值计算它们的演化。我们提出了FF和MS配置的（线性）稳定区域，并且我们将工业镀锌线的操作条件放置在这些地图中。根据线性和非线性稳定性分析，分析了各种流动条件，并显示出稳定性。此外，非线性分析，进行了表面张力的情况下，揭示了一个非线性稳定机制的界面动力学的液体薄膜拖动一个向上移动的基板。
2023-01-18 physics.flu-dyn
Dynamics of Thin Lubricant Films upon Liquid Contact on Slippery Surfaces
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Peking University（北京大学）
通过流体动力学、光学和表面润湿原理，研究了液滴和液桥接触光滑表面时润滑膜的空间和时间变化，揭示了三个不同阶段并受初始膜厚、三相接触线宽度和拉普拉斯压力影响，优化参数可逆转最终阶段润滑剂流动使液体部分脱离表面。
2025-05-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Leidenfrost levitation of a spherical particle above a liquid bath: evolution of the vapour-film morphology with particle size
我们考虑由于莱顿弗罗斯特效应而悬浮在液体浴上方的球形颗粒，其中浴或球体的蒸汽形成绝缘膜，其压力支撑球体的重量。从润滑型近似的基础上减少配方开始，我们使用匹配的渐近描述的蒸汽膜的形态假设，球体是小的相对于毛细管长度（小邦德数）和浴和球体的密度是可比的。我们发现，这一制度是由两个正式的无限序列的区别限制，满足在一个积累点，限制被定义为小的内在蒸发数相对于邦德数。这些序列的限制揭示了一个令人惊讶的复杂的演变的膜形态与增加的球体尺寸，从形成典型的莱顿弗罗斯特下降漂浮在一个平坦的固体基板，并最终达到均匀的膜形态类似的情况下，一个大的液滴漂浮在液体浴以上的颈泡形态开始。
2022-01-06 physics.flu-dyn
Physics and modeling of liquid films in pulsating heat pipes
本文提出一种一维振荡膜厚模型来模拟脉动热管中的液膜沉积、接触线后退和质量交换，并在单分支脉动热管上取得与实验定量一致的结果，揭示了润湿性对振荡的影响。
2023-08-18 physics.flu-dyn
Slip-enhanced Rayleigh-Plateau instability of a liquid film on a fibre
液固界面处的边界条件对纤维表面液膜的动力学特性至关重要。在这里，轴对称斯托克斯方程的基础上开发的理论框架，探讨液-固滑移的瑞利-高原不稳定性的圆柱形薄膜上的纤维的影响。新的模型不仅表明，滑动增强的增长率的扰动是高估了经典的润滑模型，但也表明了一个滑动相关的主波长，而不是一个恒定的值通过润滑方法，这将导致更大的液滴上形成一个更滑的纤维。通过流体体积法直接数值模拟纳维-斯托克斯方程验证了理论结果。此外，我们的模型预测的滑移相关的主波长与Haefner提供的实验结果一致。等人[Nat.通信：第6卷（1），2015年，18页。1-6]。
2022-12-13 physics.flu-dyn
Modeling of thin liquid films with arbitrary many layers
本文将薄膜方程推广至任意多层不混溶液体层，提供推导流体压力及Onsager矩阵的方法，并结合多层浅水-格子玻尔兹曼方法数值求解与线性稳定性分析，验证了模型在多层液膜动力学与平衡态研究中的有效性。
2024-09-25 physics.flu-dyn
Centimeter-scale fully suspended metal and metal oxide thin films by one-step transfer-free liquid metal capillary forming
Westlake University（西湖大学）
本研究通过一步无转移液态金属毛细管成型技术，制备出厘米级、横向尺寸与厚度比达10^7量级的完全悬浮金属及金属氧化物薄膜，并实现了金属极小曲面薄壁结构快速原型制备与超高灵敏度声波检测。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
Coupled self-organization: Thermal interaction between two liquid films undergoing long-wavelength instabilities
两个薄的液体层之间的热耦合的影响，由一个气体层，进行了讨论。液体层经历由重力和热毛细应力驱动的长波长不稳定性。为了研究动态，进行线性稳定性分析和薄膜方程的完整数值解。结果表明，该组合系统的稳定性特性显着不同的情况下，这两个层相互独立地发展。最突出的是，振荡不稳定性，不存在于单液体层配置，可能会发生。
2014-07-11 nlin.PS physics.flu-dyn
A Liquid Film Motor
众所周知，自由悬浮液膜中的电流体动力效应可以使液体流动。在这里，我们报告了一个纯电动旋转在水和其他一些液体悬浮膜的速度和旋转涡的手征完全控制。该装置被称为"薄膜马达“，由一个在外部平面内电场中的准二维电解池组成，该电场穿过平均电解电流密度。如果外部电场或电解电压超过某个阈值（而另一个不为零），液膜开始旋转。该器件在直流和交流磁场下都能完美工作。
2008-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
On the stability of gravity-driven liquid films overflowing microstructures with sharp corners
我们关心的是液膜溢出单个尖角微结构的稳定性。微观结构为矩形和三角形。它们的高度和宽度分别是努塞尔膜厚度的0.25、0.5和0.75倍。为了观察光滑，波浪形和非常不稳定的薄膜，我们进行了模拟，雷诺数范围从10到70。采用Cahn-Hilliard方程和纳维-斯托克斯方程耦合描述了液膜和溢流气相的动力学过程。由此产生的模型形成了一个非常紧密耦合的非线性方程组。因此，我们仔细选择了解决方案策略，以实现高效和准确的大规模模拟。我们的研究结果表明，波的形成转移到更高的雷诺数相比，在光滑表面上的膜。如果最终形成波浪，则微结构导致不规则波浪。结果表明，微结构的形状和尺寸对溢流液膜的稳定性有很大的影响。
2020-02-11 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Marangoni flow in freely suspended liquid films
我们证明了在薄的自由悬浮近晶薄膜中由温度梯度驱动的受控材料输运。在亚轨道火箭飞行过程中，在微重力条件下对厚度为亚微米、横向延伸数毫米的薄膜进行了研究。面内温度梯度导致两种特定的马兰戈尼效应，定向流动和对流模式。在低梯度下，实际上无阈值，流动将具有表面张力的正常（负）温度系数$dσ/dT<0$的材料从热膜边缘输送到冷膜边缘。这些物质聚集在冷膜边缘。在具有正温度系数$dσ/dT>0$的材料中，观察到从冷边到热边的反向输运。我们提出了一个模型，定量描述的效果。
2018-11-12 physics.flu-dyn
Liquid film dynamics with immobile contact line during meniscus oscillation
本文从理论上分析了圆柱形毛细管中液体和蒸汽之间弯月面振荡时的液膜动力学。通过使用泰勒气泡理论，在润滑近似下计算了沉积液膜的动态轮廓，该润滑近似考虑了膜长度的有限性，即考虑了接触线的存在。后者被假定为固定在表面缺陷上，因此是固定的;接触角允许变化。流体流动对弯月面中心部分曲率的影响被忽略。由于薄膜的变化，该曲率随时间变化，并作为解的一部分确定。膜动力学取决于初始接触角，其是在振荡期间获得的最大接触角。平均膜厚作为系统参数的函数进行了研究。数值结果与现有的实验数据和准稳态近似的结果进行了比较。最后，振荡弯月面的问题被认为是占相对于饱和温度，这导致蒸发的毛细管壁的过热。当过热超过一个相当低的阈值时，与钉扎接触线的振荡是不可能的，并且需要考虑由蒸发引起的接触线衰退。
2021-08-03 physics.flu-dyn
Dynamics of thin liquid films on vertical cylindrical fibers
最近，在不同喷嘴直径的情况下，薄膜沿着垂直纤维流下的实验提出了丰富的新动力学，说明了对更先进理论的需求。我们提出了一个详细的分析，使用一个完整的润滑模型，包括滑移边界条件，非线性曲率项，和一个膜稳定项。这项研究带来的重点是一个稳定的液体层的存在下发挥了重要作用，在整个动态。我们提出了这些物理效应的组合来解释在实验中观察到的速度和稳定性的旅行液滴和他们的过渡到孤立的液滴。这也支持稳定性分析的行波解决方案的模型。
2018-12-31 physics.flu-dyn
Subnanometer imaging and controlled dynamical patterning of thermocapillary driven deformation of thin liquid films
探索和控制决定液体电介质薄膜形貌的物理因素是物理学、应用数学和工程学研究领域的一个重要课题，也是许多技术进步的一个关键方面。液体介质薄膜形貌的可视化和局部厚度测量是表征和解释底层过程的重要工具。然而，通过标准光学方法实现相对于亚纳米厚度变化的高灵敏度是具有挑战性的。我们提出了一种组合成像和光学图案化投影平台，该平台能够光学诱导薄液体介电膜中的动态流动，并等离子体地解决由此产生的形貌和厚度的变化。特别是，我们采用流体中的热毛细效应作为一种新的基于热的方法来调谐等离子体共振和可视化薄液体介电膜中的动力学过程。所提出的结果表明，光诱导的热毛细流动可以形成和翻译液滴和创建压痕图案的需求在薄的液体介电薄膜的亚波长厚度和等离子体显微镜可以成像这些流体动力学过程沿垂直方向的亚纳米灵敏度。
2019-08-26 physics.flu-dyn physics.optics
Liquid film rupture beyond the thin-film equation: a multi-component lattice Boltzmann study
本研究采用多组分 lattice Boltzmann 方法探究了浸没在次级流体中的液膜破裂，发现表面自由能显著影响破裂时间，且 TFE 在大接触角下仍定性有效，但仅在极小膜厚比下定量适用。
2022-06-16 physics.flu-dyn
Thermal Capillary Wave Growth and Surface Roughening of Nanoscale Liquid Films
众所周知的热毛细波理论描述了液膜自由表面的毛细光谱，但没有揭示表面波的瞬态动力学，例如，光滑的表面变得粗糙的过程。在这里，朗之万模型提出，可以捕获这些动态，超越了长波范式，可以是不准确的，在纳米尺度，并验证使用分子动力学模拟的纳米级薄膜上的平面和圆柱形基板。我们表明，一个平面薄膜的表面粗糙化的标度关系存在和标度指数属于一个特定的普适类。平面膜的毛细管光谱被发现向静态光谱前进，与表面的粗糙度$W$增加作为一个幂律的时间$W\sim t^{1/8}$饱和之前。然而，由于Rayleigh-Plateau不稳定性，环形膜（具有外半径$h_0$）的光谱对于无量纲波数$qh_0<1$是无界的。
2021-03-01 physics.flu-dyn
Drop impact onto a substrate wetted by another liquid: Corona detachment from the wall film
使用高速视频系统观察并表征了另一种液体的液滴撞击到薄液膜上。一种新的模式飞溅-一个完整的，同时电晕脱离-已被观察到，这是附近的壁膜的薄层破裂的结果。突然向外和向上位移的薄片导致冠壁的极端拉伸，导致冠壁迅速变薄和破裂。这种破裂触发了泰勒-库里克边缘的传播，这些边缘迅速扩散，相遇，从而同时削弱了整个日冕，导致其分离。用扩散电晕撞击固定针的特殊实验，补充了上述机制的物理证据。一个自洽的理论所观察到的现象，提出并与实验相比，表现出良好的协议。
2021-11-30 physics.flu-dyn
Nonlinear Rupture of Thin Liquid Films on Solid Surfaces
在这封信中，我们调查的破裂不稳定性的薄液膜的短尺度不稳定性阈值附近的分岔分析。破裂时间的估计得到的封闭形式作为相关的无量纲组的函数是惊人的协议与原始的非线性演化方程的数值模拟的结果。这表明，弱非线性理论捕捉了足够的物理不稳定性。当拮抗（吸引/排斥）分子力被认为是，非线性饱和的不稳定性成为可能。我们表明，稳定性边界是由范德华势单独。
2004-06-10 physics.flu-dyn
Small- and Large-scale Characterization and Mixing Properties in a Thermally Driven Thin Liquid Film
薄液膜是泡沫、乳液和悬浮液的纳米级元素，并形成纳米通道传输的范例，最终测试流体动力学描述的极限。在这里，我们使用经典的动力系统的特性来研究复杂的相互作用的热对流，界面和引力产生湍流混合和运输：李雅普诺夫指数和熵。通过施加温度梯度，在极薄的液膜中诱导出稳定的双涡对流。在实验上，我们使用相同大小/相同颜色的斑点的运动和变形来确定小尺度动力学，我们将该技术称为“彩色成像测速术”。大规模的动态被捕获的编码的左/右运动的液体被引导到两个辊之间的分界线的左边或右边。通过这种方式，我们描述了在这种特殊的流体几何形状的薄的、独立的液体膜中的混沌混合。
2015-07-28 nlin.CD physics.flu-dyn
On travelling wave solutions of a model of a liquid film flowing down a fibre
本文研究了沿垂直纤维向下流动的液体薄膜的全曲率薄膜模型的非负弱解的存在性。证明是基于应用的先验估计得出的能量熵泛函。这些弱解的长时间行为进行了分析，并在一些额外的约束下的模型参数和初始值，收敛到行波解。能量最小化和行波的数值研究来说明分析结果。
2021-07-01 math.AP 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
The effect of turbulence on the minimum thickness of a liquid film flowing down a vertical tube
本文基于最小能量法建立模型，研究湍流对竖直管液膜最小厚度的影响，发现计入湍流会显著提高最小液膜厚度和最小流量，并在90°接触角下使厚度增加22%、流量增加75%。
2024-03-10 physics.flu-dyn
Drainage and lifetime of thin liquid films: the role of salinity and convective evaporation
本文通过实验研究盐度与湿度对薄液膜排液和寿命的影响，发现排液仅由黏度决定，而寿命受湿度和空气混合显著调控，并基于蒸发速率建立了寿命标度律。
2025-05-07 physics.flu-dyn
Birth of a bubble: Drop impact onto a thin liquid film for an immiscible three-fluid system
Ecole Polytechnique（巴黎综合理工学院）；York University（约克大学）
研究不可混溶三流体系统中液滴冲击薄液膜时气泡形成的机制，通过数值模拟揭示液膜变形和气层润滑对气泡形成的关键作用。
2025-12-07 physics.flu-dyn
Influences of a longitudinal and tilted vibration on stability and dewetting of a liquid film
本文研究了在基底吸引势作用下，在纵向或倾斜振动作用下，薄液膜的动力学行为。使用多尺度技术，我们分裂成振荡和平均部分的电影运动。假设振动的频率足够高，使得惯性效应对于振荡运动是必要的。应用润滑近似的平均运动，我们得到的振幅方程，其中包括重力，范德华吸引力，表面张力，和振动的贡献。我们表明，纵向振动导致不稳定的初始平面膜。在这种情况下，对应于偏转自由表面的稳定解是可能的。线性分析的情况下，倾斜振动表明，稳定或失稳是可能的。通过机械作用稳定去湿膜（即，振动），我们在PRE 77，036320（2008）中首次报道。这种效应对于应用可能是重要的。
2008-12-30 physics.flu-dyn
Drop impact on viscous liquid films
当液滴落在固体基底上时，它们之间的空气层延迟了液-固接触的发生。对于光滑基底上的冲击，空气膜甚至可以防止湿润，使液滴以与对超双疏性材料的冲击所观察到的动力学相同的动力学反弹。在这篇文章中，我们研究类似的弹跳现象，发生在粘性液体膜，模仿原子光滑的基板，其目标是探测其有效的排斥性。我们阐明的机制，弹跳到非弹跳（浮动）过渡使用实验，模拟，和一个极小模型，预测的主要特点下降的影响，接触时间，和恢复的恢复系数。在高粘性或非常薄膜的情况下，冲击动力学不受粘性膜的存在的影响。在此基板-独立的限制，弹跳被抑制，一旦液滴粘度超过一个临界值上的superbiphobic基板。对于较厚或较低粘性的膜，液滴和膜的性质都影响回弹动力学，并且共同抑制临界膜厚度以上的回弹。对于低粘度液滴，这种依赖于基材的制度也有限制，其中膜的性质单独决定了排斥性的限制。
2022-11-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thin film dynamics on a vertically rotating disk partially immersed in a liquid bath
本文研究了部分浸入液池中的垂直旋转圆盘的轴对称薄液膜流动问题。建立了旋转圆盘拖动薄膜的全三维自由边界问题的数学模型。由此，推导出包括弯月面区域的降维扩展润滑近似。这个问题构成了一个推广的经典拖出和拖入问题的情况下，轴对称流。由此产生的非线性四阶偏微分方程的膜轮廓数值求解使用有限元方案。对于一系列的参数稳定状态的发现和比较的渐近解。讨论了薄膜轮廓的模式，作为浸没深度和角速度的函数。
2007-06-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Modelling of the dewetting of ultra-thin liquid films on chemically patterned substrates: linear spectrum and deposition patterns
本文通过薄液膜方程和线性稳定性分析研究化学非均匀基底上纳米液膜的去润湿，提出从早期膜高剖面测量表面能图案的方法，并揭示最终液滴阵列对图案形状、尺寸和幅值的依赖关系。
2025-04-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Flowing menisci: coupled dynamics and liquid exchange with soap films
Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；INPHYNI（物理化学与界面研究所）；Université de Rennes（雷恩大学）；IPR (Institut de Physique de Rennes)（雷恩物理研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）
该研究通过实验和模型揭示了肥皂膜与泡膜之间的动态液体交换机制，提出了一种扩展的排水方程以描述泡膜流动状态。
2025-03-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary levelling of thin liquid films of power-law rheology
本研究针对受表面张力作用的非牛顿幂律流体薄液膜流平问题，分别推导了周期性和局域化初始条件下的相似特解，发现其在压力梯度为零处存在弱奇异性，并通过数值模拟验证了解的正确性。
2024-04-10 physics.flu-dyn
Optimized Setup for 2D Convection Experiments in Thin Liquid Films
提出了一种新的实验装置来研究独立式薄液膜中的二维热对流。我们开发了一种可重复生成独立式液体薄膜的装置。这样的膜可以在5至1000纳米的尺度上以受控的方式生产。我们的主要目标是调查统计的瑞利-贝纳德对流与不同的纵横比的逆转，在这里的数值工作是相当昂贵的和3D实验过于复杂和昂贵。然而，也可以研究在受控条件下液体膜的物理学问题，如表面力或在不同的化学参数下的稳定性。为了满足我们的特殊要求，薄液膜具有明确定义和选择的化学性质，其厚度与面积之比约为10^8，并由高度和宽度可调的框架支撑，以使纵横比从0.16变化到10。顶部和底部框架元件可以设置为T= 15-55°C内的特定温度。仔细控制薄膜的环境参数，以实现可再现的结果，并允许与实验和数值数据进行比较。
2015-10-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.ins-det
High Fidelity Simulations of Micro-Bubble Shedding from Retracting Thin Gas Films in the Context of Liquid-Liquid Impact
微气泡由于其在海军舰艇上留下的长寿命特征而引起了人们的极大兴趣。为了在海军应用中对这些气泡进行数值模拟和预测，需要亚网格尺度模型，因为宏观几何形状和导致这些气泡形成的物理过程之间的长度和时间尺度的极端分离。然而，关于这种气泡夹带背后的机制还有很多未知之处。此外，关于它们的尺寸分布和对流动参数的依赖性的定量信息非常有限。假设撞击事件是产生微气泡的主要原因。这是由于一种被称为梅斯勒夹带的现象，这种现象是在液滴撞击问题中观察到的。即，当直径为$\mathcal{O}(1mm)$的水滴以$\mathcal{O}(1m/s)$的冲击速度冲击深水池时，数百个空气微泡被夹带到池中。已经发现这些气泡是夹在两个液体之间的非常薄的空气膜的残余物。这些膜具有极高的纵横比，并且在被刺穿后，在比外部流动时间尺度短得多的时间尺度上缩回时脱落微泡。这种时间尺度的分离，以及缺乏对收缩薄气膜的研究，促使我们在二维和三维的数值模拟研究这个基本问题。使用扩散界面方法，我们进行了两个阶段的模拟收缩薄气膜在最初的静态液体背景，以了解这个问题，并收集统计数据，可以潜在地用于亚网格尺度模型，以预测微气泡脱落薄气膜。把这样的模型和预测薄膜特性的模型结合起来.
2018-11-29 physics.flu-dyn
Curvature singularity and film-skating during drop impact
本文研究了液滴撞击光滑表面时周围气体对液滴动力学的影响。我们使用一个轴对称的3D模型，其中气体和液体都是不可压缩的;润滑制度适用于气膜动力学和液体粘度被忽略。在没有表面张力的情况下，形成了有限时间奇异性，并对其性质进行了分析，并且液体在圆上接触固体。当考虑到表面张力时，一股薄的射流从撞击区出现，在薄的气体层上方滑行。该射流下方的空气膜的厚度总是小于气体中的平均自由程，这表明液体膜最终润湿表面。最后，我们提出了一个气动不稳定机制的飞溅。
2011-06-04 physics.flu-dyn
Dimple drainage before the coalescence of a droplet deposited on a smooth substrate
在自然界中，从泡沫到自由表面上的亚毫米气泡，薄的液体或气体膜无处不在，它们的破裂留下了小滴和气泡的集合。然而，导致这些电影爆炸的机制仍在争论中。因此，本研究的目的是了解之间的毫米液滴和光滑的固体或液体薄膜重力挤压的薄空气膜的排水动力学。求解耦合润滑方程和分析的主要条款在固体和液体膜的情况下，我们解释了为什么排水是更快的液体膜的情况下，往往导致更短的聚结时间，在最近的实验中观察到的。
2020-07-21 physics.flu-dyn
Marangoni effects on a thin liquid film coating a sphere with axial or radial thermal gradients
研究了在重力、表面张力和温度梯度作用下，球体外表面液膜随时间的演化。我们推导出四阶非线性偏微分方程模型的薄膜动力学，包括Marangoni条款所产生的表面张力对温度的依赖。我们考虑两种不同的温度分布与轴向或径向的热梯度。我们分析了均匀涂层在小扰动下的稳定性，并在COMSOL中对一系列参数值进行了数值模拟。在轴向温度梯度的情况下，我们发现稳定状态与均匀的膜厚度，或与流体积累在底部或顶部附近的球，这取决于在膜中的液体的总体积，决定是否重力或马兰戈尼效应占主导地位。在径向温度梯度的情况下，稳定性分析揭示了最不稳定的非轴对称模式上的初始均匀的涂层膜。
2017-03-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thick films coating a plate withdrawn from a bath
本文从实验和理论上研究了粘性液体在从槽中取出的平板上的沉积。对于任何板速度$U$，存在一系列"厚“膜解决方案，其厚度尺度类似于小$U$的$U^{1/2}$。这些解决方案是实现了部分润湿液体，而对于一个完美的润湿液体的经典Landau-Levich-Derjaguin（LLD）膜观察到，其厚度尺度像$U^{2/3}$。厚膜与LLD膜的区别在于其在向浴的过渡处的空间分布的下降。我们计算的相图存在的固定膜的解决方案，以及薄膜的配置文件，并找到与实验非常吻合。
2008-03-27 physics.flu-dyn
Bubbles and liquid films resisting drainage, evaporation and nuclei-induced bursting
肥皂泡本质上是脆弱和短暂的。根据其组成和环境，气泡破裂可以由重力引起的排水和/或液体蒸发和/或核的存在引发。它们也可以由于拉普拉斯超压引起的内部气体在外部大气中的扩散而收缩。在本文中，我们设计了一种复合液膜制成的气泡，能够中和所有这些影响，并在标准大气中保持一年以上的完整性。这种复合膜的独特性质是合理的非线性模型，并用于设计复杂的对象。
2022-01-31 cond-mat.soft physics.class-ph physics.flu-dyn
Break-up phenomena of liquid metal thin film induced by high electric current
在过去的几年里，室温液态金属相关的电子学在各种新兴领域都很重要。然而，其在高电流密度下的失效特征至今尚不清楚。在这里，我们表明，液态金属薄膜将打破所施加的电流增加到一个临界值。破裂现象归因于所谓的电迁移效应。这个问题可能是未来液态金属薄膜电子学研究和应用中必须谨慎解决的主要障碍之一。
2013-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Inertial drag-out problem : sheets and films on a rotating disc
所谓的Landau-Levich-Deryaguin问题处理由移动固体表面夹带的薄粘性液体膜的涂层流动动力学。在这种情况下，我们使用一个简单的实验装置组成的部分浸没在液体罐中的旋转盘，研究惯性的作用，也曲率，液体夹带。使用水和UCON $^{\mbox{TM}}$的混合物，我们指出了一个丰富的现象在存在强惯性：喷射多个液体片上出现的光盘，片碎片，韧带的形成和雾化的液体通量夹带在光盘的边缘。我们集中我们的研究在一个单一的液体片和相关的平均液体流量夹带在一个薄盘为不同的深度-半径比$h/R < 1$。我们表明，液体片是通过弹道机制创建的，因为液体是由旋转盘提升出池。然后，我们表明，在夹带液膜的流速控制的粘性和表面张力的力量，尽管在经典的Landau-Levich-Deryaguin问题的三维，非均匀和不稳定的性质的流动，也尽管膜厚度的流动雷诺数的大值。当弗劳德和韦伯数的特征变得显着，强惯性效应的影响，在大的半径-浸入深度比，即通过夹带由光盘的侧壁和通过从3D液体片本身提取的流量的贡献，分别在光盘上的夹带液体通量。
2020-10-13 physics.flu-dyn
