Controlling the dewetting morphologies of thin liquid films by switchable substrates
本文计算研究了沉积在时空变化接触角建模的可切换基底上的不稳定薄膜动力学，发现通过控制润湿性变化率可形成亚稳态细流，并基于单一无量纲参数提出了细流判据及理论解释。
2021-12-17 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Droplet motion driven by surface freezing or melting: A mesoscopic hydrodynamic approach
流体液滴可以通过改变基底的润湿性质而表现出自推进运动。我们提出了一个新的模型，液滴传播的梯田景观形成的有序层作为一个结果，表面冻结驱动的接触角依赖于梯田厚度。同时融化或冻结的阶地边缘的结果在一个联合滴阶运动。对该模型进行了数值测试，并与实验观测的长链烷烃系统的表面熔点附近。
2005-06-27 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Continuous and discontinuous dynamic unbinding transitions in drawn film flow
当板从液体浴中取出时，沉积涂层，其厚度和均匀性取决于板的速度和润湿性能。使用长波介观流体动力学的描述，通过Derjaguin（分离）压力，结合润湿性，我们确定了四个定性不同的微观和宏观涂层之间的动态过渡，是出平衡的等价物，众所周知的平衡unbinding过渡。即，这些是连续和不连续的动态排空转变以及不连续和连续的动态润湿转变。我们发现了几个功能，在平衡状态下没有等价物。
2013-11-27 cond-mat.soft nlin.CD physics.flu-dyn
Discrete fluidization of dense monodisperse emulsions in neutral wetting microchannels
通过介观晶格模拟研究了中性润湿微通道中二维致密单分散乳液的压力驱动流的流变学，该方法能够处理数百个液滴的大量集合。模拟结果表明，通过一系列离散的步骤，其特征在于产生的事件，从而层的液滴开始滚动在对方，从而导致相对有效粘度的突然下降的乳液的流化进行。结果表明，这种离散流化是强大的限制损失，即它也坚持在制度的小比例的液滴直径在微通道宽度。我们还开发了一个简单的唯象模型，预测乳液的相对有效粘度和产品的限制参数（全球尺寸的设备超过液滴半径）和分散相和连续相之间的粘度比之间的线性关系。该模型显示出良好的协议与数值模拟。目前的工作提供了新的见解，使组织工程应用的微流体支架的设计，并铺平了道路，详细的流变学研究的软玻璃状材料在复杂的几何形状。
2019-11-30 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Soft wetting with (a)symmetric Shuttleworth effect
本文提出宏观neo-Hookean弹性模型和介观梯度动力学模型，研究强Shuttleworth效应下的软基底润湿行为，揭示干湿态间Shuttleworth效应的（非）对称性主导基底水平变形。
2022-01-11 cond-mat.soft nlin.AO physics.chem-ph
Sessile drop evaporation in a gap -- crossover between diffusion-limited and phase transition-limited regime
本文针对狭窄间隙中挥发性固着液滴的蒸发问题，建立了梯度动力学形式的介观薄膜模型，并通过与直接数值模拟和实验对比，揭示了扩散限制与相变限制蒸发状态之间的过渡机制。
2022-06-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Equilibrium contact angle and adsorption layer properties with surfactants
液滴在光滑表面上的三相接触线可以用Young-Dupré方程来描述。它将界面能与宏观接触角$θ_e$联系起来。在介观尺度上，润湿性由膜高度依赖的润湿能$f(h)$来模拟。如果$γ\cos θ_\mathrm{e} =γ+f(h_\mathrm{a})$，其中$γ$和$h_\mathrm{a}$分别是液-气界面能和平衡液体吸附层的厚度，则宏观和中尺度描述是一致的。在这里，我们推导出一个类似的一致性条件的情况下，由不溶性表面活性剂覆盖的液体。在平衡时，表面活性剂在空间上不均匀分布，这意味着$θ_\mathrm{e}$对表面活性剂浓度的非平凡依赖性。我们推导出宏观和介观的描述的接触线在平衡状态，并表明，它们是一致的，如果一个特定的依赖表面活性剂浓度上的润湿能是强加的，这是说明了一个简单的例子，稀释的表面活性剂，我们表现出良好的理论和随时间变化的数值模拟之间的协议。
2018-02-12 physics.flu-dyn
Gradient dynamics approach to reactive thin-film hydrodynamics
该研究结合梯度动力学形式的润湿动力学方程与化学反应的梯度动力学描述，构建介观反应性薄膜流体动力学模型，可研究平衡及非平衡化学-力学动力学，复现运动液滴等活性系统行为。
2025-01-21 cond-mat.soft nlin.PS 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
Drops of volatile binary mixtures on brush-covered substrates
本文提出一个基于自由能梯度动力学的介观模型，耦合描述刷状基底上挥发性二元混合液滴的铺展、蒸发、吸入、扩散与分层过程，并通过数值模拟展示其应用。
2024-05-28 physics.flu-dyn
Gradient dynamics model for drops of volatile liquid on a porous substrate
针对强约束下多孔基底上挥发性部分润湿液滴的铺展问题，提出耦合蒸汽密度、液滴高度和多孔层饱和度分布的梯度动力学模型，揭示吸附等温线及液滴铺展、吸液与饱和度晕形成行为。
2024-07-31 physics.flu-dyn
Interface-dominated sliding compound drops
University of Münster（明斯特大学）
研究两种不相容非挥发性部分润湿液体在倾斜光滑固体内滑动的复合液滴，基于全曲率形式的介观流体两层模型，探讨液滴速度和界面形貌与倾斜角和平均厚度的关系，以及复合液滴的配置、速度和动态Young角与Neumann角对倾角、体积比和粘度比的依赖性。
2026-10-21 physics.flu-dyn
Steering droplets on substrates using moving steps in wettability
液滴在具有如在例如光可切换表面上生成的时空润湿性图案的基板上移动。为了研究这种情况下，我们实施的边界元方法来解决内部和表面上的液滴的流体流场的控制斯托克斯方程，并补充它的Cox-Voinov法律的动态的接触线。我们的方法再现了实验中的轴对称液滴的松弛，我们通过瞬时切换由平衡接触角量化的基板的均匀润湿性来启动。在润湿性的阶跃分布中，液滴朝向更高的润湿性移动。使用反馈回路来保持台阶和液滴中心之间的距离或偏移恒定，引起液滴在润湿性台阶上冲浪的恒定速度。我们分析了典型的润湿参数的液滴偏移量和步长的速度。移动而不是润湿性的步骤与恒定的速度，我们确定在各种条件下的最大可能的液滴速度。对于相同的正液滴偏移，观察到的液滴速度与反馈研究的值一致。
2020-11-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary currents and viscous droplet spreading
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究粘性液滴在粗糙基底上的扩散行为，提出新的毛细流模型，解释了不同尺度液滴的扩散规律。
2026-01-31 physics.flu-dyn
Coalescence of sessile drops
我们提出了一个实验和理论描述的两个水滴在平面固体表面上的聚结动力学。被认为是部分润湿的情况下。这些水滴在充满水的氮气气氛中，通过冷凝生长，最终相互接触并合并。一个新的凸形复合液滴迅速形成，然后指数缓慢地松弛到平衡半球形帽。特征弛豫时间与最终平衡时的液滴半径R * 成比例。该弛豫时间看起来比本体毛细管弛豫时间大近10 7倍b = R * $η$ / $σ$，其中$σ$是气-液表面张力，$η$是液体剪切粘度。为了解释这个非常大的弛豫时间，我们考虑一个模型，涉及到一个Arkalius动力学因子，导致在接触线附近的液体-蒸汽相变。该模型的结果在一个大的弛豫时间的顺序t b exp（L/RT），其中L是摩尔蒸发潜热，R是气体常数和T是温度。我们模拟了近球冠的后期时间弛豫，并发现了一个指数弛豫，其典型的时间尺度与实验相当吻合。1.液滴之间的融合或聚结是许多现象中的关键过程：流体和液体混合物或聚合物中的相变，泡沫和乳液的稳定性，以及冶金中的烧结（Eggers 1998），这就是为什么聚结问题已经受到相当大的关注。到目前为止，对这一过程的大多数研究都致力于两个漂浮在介质中的球形液滴的聚结。在液滴彼此接触之前和之后的过程的动力学由液滴内部和外部的流体动力学以及当液滴彼此在介观距离内时的范德华力控制（Yiantsios \& Davis 1991）。由两个液滴聚结产生的复合液滴在一段时间内松弛成球形，…
2016-01-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
