Effective water/water contact angle at the base of an impinging jet
实验研究冲击射流底部的水/水接触角，发现射流与弯月面间存在有效非零接触角，通过解析匹配和能量最小化解释其形成，预测与实验高度一致。
2023-11-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Three-dimensional aspects of fluid flows in channels. I. Meniscus and Thin Film regimes
本文研究了由两块平行固体平板组成的三维通道中流体-流体界面的强迫位移。使用格子玻尔兹曼方法，我们研究的情况下，滑移速度产生的扩散效应附近的接触线。滑移速度和通道速度之间的差异决定了界面是作为弯月面前进还是作为流体的薄膜留在板上。我们发现这种效应是由毛细数和Peclet数控制的。我们估计的交叉从一个弯月面的薄膜，并找到良好的协议与数值结果。在稳定状态下检查的渗透制度。我们发现，相对于通道厚度的前进手指的占有率是由毛细管数和流体之间的粘度对比度控制。对于高粘度的对比度，晶格玻尔兹曼的结果同意与以前的结果。对于零粘度对比度，我们观察到非常窄的指状物。手指的形状被发现是普遍的。
2007-09-18 physics.flu-dyn
Close-contact melting on hydrophobic textured surfaces: Confinement and meniscus effects
本文研究疏水纹理表面的近接触熔化，通过双级数与摄动法分析有效滑移长度，阐明沟槽取向、约束及弯月面对传热和熔化速率的影响，并给出相图与高度演化渐近解。
2025-01-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary driven flows in microgravity
本研究在ESA抛物线飞行微重力条件下，利用背光成像与PTV技术分析高润湿液体在发散U型管中的毛细上升动力学，揭示了接触线移动与惯性力对弯月面曲率的影响及速度剖面适应距离随加速度变化的规律。
2024-04-25 physics.flu-dyn
Space-time resolved measurements of the effect of pinned contact line on the dispersion relation of water waves
本文报道了重力-毛细波在具有钉扎接触线的窄通道中传播的实验研究。利用傅里叶变换轮廓术（FTP），我们测量静态弯曲弯月面以及表面扰动。通过改变通道的宽度，在7和15倍的毛细管长度之间，我们展示了边缘约束如何修改表面曲率，因此色散关系。从时空分辨场出发，我们得到了线性模到满足钉扎接触线条件的横模的分解。这种方法，我们补充的理论模型与实验分析，允许计算波数和固有频率与一个强大的统计。我们通过实验验证了模型的收敛性和线性近似的相关性。此外，我们分析了实验测量的静态弯月面的相对贡献。计算的固有频率和强迫频率之间的良好协议证实了实际的空间-时间分辨测量表面的贡献。这些实验结果准确地估计了附加回复力对变形表面的影响，该附加回复力增加了波单元。这种效应的局部特征是由作为通道宽度的函数的色散关系的移位的减少来证明的。
2022-01-12 physics.flu-dyn
Cavitation-induced microjets tuned by channels with alternating wettability patterns
本研究通过在亲水玻璃毛细管上涂覆疏水条带改变弯月面曲率，调控空化诱导微射流的轨迹与破裂特性，发现几何形状与涂层组合能显著影响射流特征及一致性。
2023-01-24 physics.flu-dyn
Equilibrium Contact Angles and Dewetting in Capillaries
本研究将固着液滴接触角模型拓展至毛细管弯月面场景，结合分离压模型修正Young-Laplace方程与CFD计算，验证了模型一致性，并揭示了强分子间作用力下的去润湿现象。
2023-12-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Quantifying the liquid flow between a soap film and a vertical meniscus
Aberystwyth University（阿伯里斯特威斯大学）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
通过实验、数值模拟和理论建模，研究了固体板插入垂直肥皂膜时引起的液体流入弯月面的通量，确定了通量系数并发现其在参数范围内保持恒定。
2026-05-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
On the shape of an axisymmetric meniscus rising from a static liquid pool
本文研究竖直圆柱外静止轴对称弯月面形状，提出结合零阶修正 Bessel 函数前因子与 Euler 变换的收敛幂级数解，并通过数值解和渐近解验证其精度。
2023-12-12 physics.flu-dyn
A mathematical model for droplet separation by surface tension using contact cantilevers -- applications to {\it{in situ}} diagnosis and treatment
本文通过精确数学分析刻画了悬臂探测液体时弯月面的形状及最大高度、断裂体积等极值参数与表面张力系数和密度的显式关系，从而实现在一次操作中同时完成诊断与治疗。
2024-05-13 math.OC physics.bio-ph physics.flu-dyn
Wetting on smooth micropatterned defects
我们开发了一个模型，预测光滑的微图案化缺陷引入的接触角滞后。用光滑函数对缺陷进行建模，并用切线解解释了接触角滞后现象。当微弯月面同时接触缺陷的两侧时，接触线发生脱钉。使用光刻胶和实验结果证实了该模型的缺陷。重要的一点是该模型是尺度无关的，即接触角滞后取决于函数的纵横比，而不是其绝对大小;这可能对自然表面缺陷有影响。
2011-01-05 physics.flu-dyn
Moving contact lines in a pure-vapor atmosphere: a singularity-free description in the sole framework of classical physics
我们在这里表明，即使在没有“正规化”的微观效应（即在壁或分离的压力/前体膜的滑移），实际上没有奇异性出现的移动接触线所包围的纯蒸汽的液体考虑。即使衬底过热，也没有与蒸发相关的奇异性。我们认为，在润滑近似和一个经典的单侧模型，接触线前进/后退以恒定的速度，或不动，突然开始在（正式）裸露的固体表面与零或有限的接触角。
2012-02-01 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
Flow-driven collapse of lubricant-infused surfaces
外部液体流中的注入润滑剂的表面通常减小粘性阻力。然而，由于弯月面变形，灌注状态可能塌陷。在这里，我们讨论注入和塌陷状态的横向浅槽之间的过渡，考虑毛细管数，液体/润滑剂的粘度比和深宽比的槽作为参数诱导这种过渡。据发现，取决于凹槽的深度，发生两种不同的情况。由于弯月面从前槽边缘脱钉，可能发生润滑剂注入表面的塌陷。然而，对于非常浅的纹理，弯月面接触底壁之前，这样的脱钉可能发生。我们的解释可以帮助避免这种普遍的不利影响，在各种应用程序。
2020-04-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrodynamic theory of de-wetting
在润湿现象的研究中，一个典型的问题是固体浸入液体浴或从液体浴中抽出的问题。在后一种去湿情况下，存在临界速度，高于该临界速度，静止接触线不再可持续，并且液体膜沉积在固体上。证明这种行为是一个流体动力学不稳定的接触线附近，我们提供了第一个理论解释的一个经典的预测，由于Derjaguin和Levi：不稳定发生时，外部，静态弯月面接近的形状对应于一个完美的润湿流体。
2003-12-24 physics.flu-dyn
Instability of a moving contact line
我们研究一个固体板陷入或退出一个液体浴，突出的基本区别的局部行为的前进或后退的接触线，分别。假设液体部分润湿固体，在平衡时形成有限的接触角。在我们的流体动力学描述中，忽略了外部气体气氛的存在，前进的动态润湿线持续到任意高的速度。另一方面，后退润湿线在由粘性力和表面张力力之间的竞争设定的临界速度处消失。在前进的情况下，我们应用现有的匹配技术的暴跌板的几何形状，显着改善现有的理论。对于后退的接触线，我们证明了第一次如何本地接触线的解决方案可以匹配到远场弯月面。在这样做的时候，我们确认我们最近的后退接触线的不稳定性的标准。前进和后退的情况下的结果进行了测试，对模拟的完整模型方程。
2005-01-18 physics.flu-dyn
Can hydrodynamic contact line paradox be solved by evaporation--condensation?
我们调查的可能性，以正则化的流体动力学接触线奇点的配置部分润湿（液体楔在固体基板上）通过蒸发-冷凝，当惰性气体存在于大气中的液体上方。在固液界面处施加无滑移条件，并假定系统为等温。质量交换动力学由惰性气体中的蒸气扩散和界面动力学阻力控制。液体弯月面曲率和质量交换之间的耦合由开尔文效应提供。气氛是饱和的，并且衬底相对于液体楔以稳定的速度移动。进行多尺度分析。在相变控制的微区和粘毛细中间区的流体动力学描述是基于润滑方程。在气相中考虑蒸气扩散。结果表明，从数学的角度来看，相位交换缓解了接触线奇异性。液体质量守恒：存在于弯月面的一部分上的蒸发和发生在另一部分上的冷凝彼此精确地补偿。然而，在环境条件下对三种常见流体（乙醇、水和甘油）进行的数值估计表明，特征长度尺度很小。
2016-01-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Contact line pinning and de-pinning can modulate the rod-climbing effect
我们的实验上的爬杆效果与油涂层棒发现两个关键的差异，在爬杆现象相比，裸棒。一方面，在攀登高度的任何特定值的棒旋转速度和第二，阈值棒旋转速度的外观所需的棒攀爬效果的降低幅度的增强进行了观察。观察到的现象解释考虑接触线的行为在杆-流体界面。弯月面在杆-流体界面的瞬态演化表明，三相接触线被钉扎的裸棒和脱钉的油涂层棒。我们将受试者流体建模为Giesekus流体以预测攀登高度。通过杆-流体界面处的接触角作为边界条件，纳入接触线行为的差异。观察到的和预测的攀登高度之间的协议，建立接触线的行为可能会调节爬杆效果。
2021-07-12 physics.flu-dyn
Relaxation of a dewetting contact line Part 2: Experiments
在浸涂实验中，通过控制弯月面的扰动，对后退接触线的动力学进行了实验研究。我们首先表征固定的双金属及其在涂层过渡时的分解。然后，它示出的液体沉积和长波长扰动的动力学的几何学遵循这些固定状态。这提供了第一个实验访问的整个分岔图的动态润湿，确认流体动力学理论在第1部分。与基于动态接触角的准静态理论相比，我们证明了这种转变强烈依赖于大尺度流动几何形状。然后，我们建立了大波数的色散关系，我们发现σ在q中是线性的。流体动力学理论很好地描述了西格马的速度依赖性，特别是在临界点没有发散的时间尺度。最后，我们强调了一些开放的问题有关的接触角滞后，导致超出目前的描述。
2007-05-24 physics.flu-dyn
Maximum speed of dewetting on a fiber
由于后退接触线不能超过临界速度，因此固体物体可以被非润湿液体涂覆。我们从理论上研究这种强制润湿过渡的轴对称纤维上的不同半径。首先，我们使用一个匹配的渐近展开，并推导出最大的去湿速度。对于所有半径，我们发现最大速度发生在消失的表观接触角。为了进一步研究这种转变，我们用数值方法确定了定常分岔的分岔图。结果发现，厚纤维上的弯月面轮廓是平滑的，即使有一个膜之间的浴和接触线沉积，而薄纤维上的轮廓表现出强烈的振荡。我们将讨论这可能导致不同的实验方案的薄膜沉积。
2011-10-24 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
PANDA-D: Interface-free determination of two dynamic contact angles
Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)（莫斯科物理技术学院（国立研究型大学））
该研究提出PANDA-D方法，无需提取界面即可确定受驱动液辊的两种动态接触角，通过联合拟合密度与质心位移，在合成液辊及Lennard-Jones液辊模拟中均实现了高精度的接触角分析，可用于自动化的分子轨迹角度分析。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
Numerical estimate of the viscous damping of capillary-gravity waves: A macroscopic depth-dependent slip-length model
本文提出了一种数值方法来正则化圆柱形容器中运动接触线粘性毛细重力波计算中出现的接触线奇异性。线性化的纳维-斯托克斯方程由容器侧壁上的宏观Navier-like滑移条件补充，其中深度变化的滑移长度将接触线处的自由滑移条件桥接到远离弯月面的无滑移条件。根据来自文献的建议，选择该特征穿透深度作为与本征频率有关的典型斯托克斯层厚度。由于后者是未知的，由此产生的非线性本征值问题，首先简化使用无粘本征频率估计的斯托克斯层厚度。该解决方案，然后示出提供一致的结果相比，文献中使用的无粘本征模估计的不同来源的耗散与被忽略的角落区域的渐近方法。这表明，这种数值正则化方案是合适的检索物理上有意义的结果。
2022-07-14 physics.flu-dyn
Characteristics of dynamic contact-angle in presence of surface-charge
我们占对描述的动态接触角的前进液-气弯月面的变化的表面电荷的存在。从基于薄膜的形式主义，我们提出了封闭形式的解析表达式的动态接触角与毛细管数（基本上归一化的接触线速度）和其他界面参数。具体而言，我们的分析提出，在流体动力学范式的领域内，在接触线区域附近的微观和宏观尺度的物理之间的连接，采取的粘性和毛细管力以及范德华力和静电相互作用的组合汇合。这种连接合理化迄今报道的异常窗口的微观尺度的大小所需的离子液体的实验数据进行确证。此外，我们的分析表明，从强到弱的表面电荷的影响，在一个动态的方式与接触线的速度以及其他电化学参数的过渡的可能性，导致对充实的动态接触角在很宽的范围内的毛细管数的多个渐近行为的报告。
2015-09-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Patterned deposition at moving contact lines
当一种简单或复杂的液体从光滑的固体基底上退去时，它通常会留下一种均匀或结构化的沉积物。在后退的非挥发性纯液体的情况下，取决于弯月面的后退速度和系统的润湿性质，沉积物可以是液膜或液滴的排列。对于含有挥发性成分的复杂液体，例如，在聚合物溶液和颗粒或表面活性剂悬浮液中，沉积物可以是均匀的或结构化的溶质层，其结构范围从可以通过液滴的六边形或正方形排列与后退接触线正交或平行的线图案到复杂的分层结构。我们回顾了一些最近的实验和建模方法，特别侧重于介观水动力长波模型。结论部分提出了有待解决的问题，并对未来的发展进行了展望.
2013-07-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Kinetic Effects in Dynamic Wetting
液体可以润湿固体的最大速度受到移动接触线前面的气体润滑膜的需要的限制。这些膜的特征高度通常与气体中的平均自由程相当，因此流体动力学模型不能充分描述流动物理。这封信开发了一个模型，它结合了动力学效应的气体，通过玻尔兹曼方程，并可以预测实验观察到的最大润湿速度增加时（a）液体的粘度是不同的，（b）环境气体压力降低或（c）弯月面被限制。
2017-02-07 physics.flu-dyn
Analysis of an unsteady quasi-capillary channel flow with Time Resolved PIV and RBF-based super resolution
本文研究了非定常准毛细通道流中加速接触线的行为。该配置由沿着垂直2D通道移动的液柱组成，该通道向大气开放并由受控压头驱动。分析了前进和后退接触线，以检验经典的动态润湿模型的有效性，并研究了界面附近的流场。操作条件的特征在于大的加速度，因此由惯性主导。采用基于激光诱导荧光（LIF）的图像处理技术对运动弯月面的形状进行了反演，同时采用时间分辨粒子图像测速（TR-PIV）技术对附近的流场进行了分析。在后处理过程中，采用本征正交分解（POD）和径向基函数（RBF）相结合的方法对TR-PIV测量结果进行了增强，以实现速度场的超分辨率。观察到大的反向旋转的旋涡，并监测其演变的最大强度的Q场。结果表明，经典的基于界面速度的接触角定律不能描述宏观尺度下接触角的演化。此外，界面动力学对流场的影响是相当大的，并延伸几个毛细管长度以下的接口。
2022-05-10 physics.flu-dyn
1-D Cluster Array at the Three Phase Contact Line in Diluted Colloids Subjected to A.C. Electric Fields
胶体颗粒提供了从胶体分散体构建多尺度结构化材料的有效手段。在这份简报中，我们解释了在三相接触线上形成胶体团簇阵列的实验证据。我们研究了低频外部交变电场对向空气开放的稀胶体分散体的影响。我们专注于团簇形成和他们的演变在弯月面测量特征时间和长度。我们观察到，集群是由一个明确定义的长度分开，并在我们的实验条件下，他们生存之间的五到十五分钟。这些新的结果可能是在非图案化基板上构建定制胶体结构的技术相关性。
2011-05-02 cond-mat.soft nlin.PS physics.flu-dyn
Capillary Forces on a Small Particle at a Liquid-Vapor Interface: Theory and Simulation
研究了半径为$R$的小球形粒子在气液界面处的弯月面。液体被限制在具有有限半径$L$的圆柱形容器中，并且在容器表面处具有接触角$π/2$。粒子的中心沿着容器的中心轴放置在不同的高度处。通过改变$L$，我们能够系统地研究半月板从纳米到宏观尺度的交叉。当$R\ll L\ll κ^{-1}$时，发现颗粒上的弯月面上升或下降以$\ln (2L/R)$的形式增长，其中$κ^{-1}$为毛细管长度，并且当$R \ll κ^{-1} \ll L$时，弯月面饱和到由Derjaguin-James公式预测的值。当颗粒在界面处的位移较小时，颗粒上的毛细作用力与颗粒从其平衡位置的位移呈线性关系。对于$L\ll κ^{-1}$，相关的弹簧常数为$2πγ\ln^{-1} (2L/R)$，对于$L\gg κ^{-1}$，相关的弹簧常数饱和为$2πγ\ln^{-1} (3.7κ^{-1}/R)$。在纳米尺度下，我们进行分子动力学模拟所描述的几何形状和结果同意与宏观理论的毛细作用的预测。在微米到宏观尺度下，与Anachkov \textit{et al.} [ Soft Matter { \bf 12}，7632（2016）]的实验比较表明，需要考虑液-气或液-液界面的有限跨度来解释用$L \sim κ^{-1}$收集的实验数据。
2018-06-18 cond-mat.soft 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
Capillary Contact Angle in a Completely Wet Groove
本文研究了一种封闭在宽度为$L$的深毛细槽中的流体的相平衡问题。所有的墙壁都被液体完全润湿。使用密度泛函理论和界面模型，我们表明，在两相毛细管共存的液体和气体相分离的弯月面满足底部加盖端的凹槽在毛细管接触角$θ^{\rm cap}(L)$，这取决于Hamaker常数之间的差异。如果底壁与壁面流体的吸引力比侧壁弱，那么即使所有隔离壁本身都是完全湿的，也是$θ^{\rm cap}>0$。这改变了毛细管冷凝过渡，现在是一阶的;这将是连续的，在一个盖帽的毛细管完全由任何类型的材料。我们发现，毛细管接触角$θ^{\rm cap}(L)$消失在两个极限，对应于不同的毛细管润湿转变。当宽度i）在宏观上变大，以及ii）减小到由Hamaker常数的差异确定的微观值时，这些发生。这第二次润湿过渡的特点是大规模的波动和必要的临界奇点所产生的边际界面相互作用。
2014-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Surface jets and internal mixing during the coalescence of impacting and sessile droplets
实验研究了在表面张力占主导地位的情况下，具有相同或不同表面张力的固着液滴和随后沉积的撞击液滴在聚结过程中的内部动力学。两个彩色高速摄像机被用来捕捉快速的内部流动和相关的混合，同时从两侧和仰视图通过添加惰性染料的影响液滴。如果具有相同表面张力的液滴之间有足够的横向间隔，则在合并的液滴顶部识别出稳健的表面射流。图像处理表明，这种射流是由冲击惯性和不动接触线引起的表面流动的结果。通过在聚结液滴之间引入表面张力差，可以经由马兰戈尼流来增强或抑制表面射流。初始液滴配置和相对表面张力的长期动态和混合效率的影响，加上新兴的应用，如反应性喷墨打印的影响，也被认为是。
2020-02-24 physics.flu-dyn
