Deformation and break-up of viscoelastic droplets Using Lattice Boltzmann Models
我们调查的牛顿/粘弹性液滴在粘弹性/牛顿矩阵的流体动力学条件下的限制剪切流的破碎。我们的数值方法是基于格子玻尔兹曼模型（LBM）和有限差分（FD）计划的组合。LBM被用来模拟两个不混溶的流体与可变的粘度比（即液滴基质粘度的比率）; FD计划被用来模拟粘弹性，和聚合物的动力学引入使用粘弹性流体的本构方程与可伸缩的非线性弹性哑铃与Peterlin的封闭（FENE-P）。我们研究了强和弱限制的情况下，突出的作用，基质和液滴的粘弹性改变液滴动力学启动后的剪切流。模拟提供了容易获得的数量，如液滴变形和取向，并将用于定量预测临界毛细管数在液滴破裂，后者是强烈相关的形成多个颈缩在分手。这项研究补充了我们以前对液滴粘弹性作用的研究（A。Gupta \M. Sbragaglia，{ \it Phys. Rev. E} { \bf 90}，023305（2014）），并且在此进一步扩展到基质粘弹性的情况。
2016-11-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Creeping thermocapillary motion of a Newtonian droplet suspended in a viscoelastic fluid
本研究针对微重力下黏弹性流体中牛顿液滴的热毛细运动问题，采用双重摄动展开结合Oldroyd-B模型推导速度与形状表达式，揭示了Weissenberg数、黏度比等对液滴运动的影响规律，小参数下理论预测与数值模拟吻合良好。
2023-12-13 physics.flu-dyn
Viscoelastic Effects on the Hydrodynamics of an Active Compound Particle
本研究通过解析方法分析粘弹性流体中活性复合粒子（squirmer-液滴系统）的水动力学，发现粘弹性效应与限制强度、粘度比共同决定游泳速度，且可增强或阻碍运动。
2025-01-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Droplet trapping in bendotaxis caused by contact angle hysteresis
被动液滴传输机制，其中连续的外部能量输入是不需要的运动，近年来受到了极大的关注。这种机制的实验研究往往忽略或使用小心的处理，以尽量减少，接触角滞后，这可能会阻碍液滴运动，甚至完全阻止它。在这里，我们考虑的影响，接触角滞后的bendotaxis，一种机制，液滴自发变形的弹性通道，通过毛细管压力，从而移动。在这里，我们试图了解当接触角滞后阻止bendotaxis。我们补充了以前的数学模型的动态的bendotaxis与一个简单的模型的接触角滞后，并表明，该模型预测液滴捕获时滞后是足够强的。通过确定这些被困液滴的平衡配置，并评估其线性稳定性，我们发现了一个敏感的依赖于接触角滞后的bendotaxis和开发标准来描述液滴将被困。
2022-01-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Viscoelasticity reduces the droplet size in mucosalivary film fragmentation during intense respiratory events
本研究通过实验和数值模拟揭示，黏膜唾液流体的粘弹性使袋状结构膨胀更薄，从而在剧烈呼吸事件中产生更小的气溶胶液滴。
2025-05-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elasto-viscous regime in coalescence of viscoelastic droplets
Department of Mechanical Engineering, IISc Bangalore（印度科学学院机械工程系）；Department of Mechanical Engineering, IIT Indore（印度理工学院印多尔机械工程系）
本研究通过实验和模拟发现，粘弹性液滴聚并中弹性导致颈部生长幂律指数随时间转变，进入亚牛顿区，并利用指数Phan-Thien-Tanner模型准确再现了实验现象。
2025-10-08 physics.flu-dyn
Viscoelastic Droplet Impact on Surfaces with Sharp Wettability Contrast: Coupled Influence of Relaxation Time and Surface Tension
Embry-Riddle Aeronautical University（埃默里航空大学）；Seoul National University（首尔大学）
研究粘弹性液滴撞击表面时，松弛时间和表面张力对液滴展开、回弹和重塑的耦合影响，揭示了弹性能量存储和表面张力对液滴形态的调节作用。
2026-04-09 physics.flu-dyn
Impact of viscoelastic polymer solution droplets on a granular bed
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
通过实验研究粘弹性聚环氧乙烷液滴撞击干颗粒床的成坑动力学，发现粘弹性使过渡区出现在更低撞击能量，表明粘弹性改变了撞击能量在液滴变形与颗粒床耗散之间的分配。
2026-05-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Morphology and stability of droplets sliding on soft viscoelastic substrates
本研究揭示了液体与固体间的能量耗散分配如何控制粘弹性凝胶上滑动液滴的形态与稳定性，提出了高度吻合实验数据的凝胶润湿非线性模型，并指出存在显著滑移现象。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Droplets on Inclined Plates: Local and Global Hysteresis of Pinned Capillary Surfaces
局部接触线钉扎防止液滴重新排列到最小的全局能量，并且没有钉扎的液滴模型不能预测它们的形状。我们表明，实验更好地描述了一个理论，在这里开发的，不占约束接触线运动，作为例子液滴倾斜板。我们在合适的相空间中绘制出它们的形状。对于二维液滴，最大倾斜的临界点取决于滞后范围和Bond数。在3D中，它还取决于初始宽度，突出了沉积历史的重要性。
2014-07-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A Viscoelastic Model for Droplet Breakup in Dense Emulsions
本文提出耦合群体平衡与液滴形状演化的STEPB模型，以液滴形状决定破碎速率，用于预测稠密乳液中液滴在复杂流动下的破碎行为，并通过阶跃剪切模拟和稳态实验对比验证了模型能力与不足。
2023-05-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Droplet Fusion as a Relaxation Process: Comparison with Shape Recovery of Newtonian and Viscoelastic Droplets
University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）
本文通过理论分析和有限元模拟，研究了粘弹性对液滴形状恢复和融合动力学的影响，揭示了二者在物理机制上的本质区别，并指出粘弹性引入的Deborah数主导了毛细驱动与应力弛豫的竞争。
2026-06-26 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
The retraction of jetted slender viscoelastic liquid filaments
本研究通过实验证明极稀粘弹性溶液可抑制喷墨打印中的卫星液滴，并发现存在聚合物浓度上下限，回缩速度增强源于弹性张力，揭示了惯性、毛细与粘弹性的相互作用。
2021-10-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Role of particle volume fraction on particulate suspension droplet evolution, transition and Hysteresis
IISc（印度理工学院）
研究不同颗粒体积分数对非布朗运动颗粒牛顿液体喷嘴中滴落-喷射过渡及迟滞的影响，发现颗粒体积分数影响过渡临界流入速度和迟滞环宽度。
2026-04-10 physics.flu-dyn
Dynamics of a viscoelastic liquid filament connected to two mobile droplets
液体的细丝通常是不稳定的，并且破碎成小液滴，而聚合物溶液的细丝已知相对于这种不稳定性是相当稳定的，并且它们形成连接两个球形液滴的细丝的稳定构型。如果液滴在空间中固定，则液体从细丝区域流动到液滴区域以降低表面能并且细丝变得更薄。如果将整个液体置于另一种粘性流体中，液滴会相互靠近，细丝会变得更粗。在这里，我们研究这样的系统的动力学。我们推导出时间演化方程的半径和长度的细丝考虑到流体通量从细丝到液滴和液滴的运动。我们将证明：（a）如果液滴的中心是固定的，则细丝按照Entov和Hinch的经典预测变薄;（b）如果液滴是移动的（在粘性介质中受到Stokes阻力），则细丝的变薄被抑制，并且在某些条件下，细丝变厚。该理论解释了Yang和Xu [Phys. Fluids 20，043101（2008）]在四辊磨机装置中观察到的现象。
2020-03-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Confinement-induced evolution and breakup of viscoelastic filaments in microfluidic coflows
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
该研究通过实验结合分析，揭示微流体共流中限域粘弹性丝的破裂受耦合壁-剪切-弹性机制控制，建立了相关预测框架，明确了四种流型及失稳规律。
2026-08-07 physics.flu-dyn
Marangoni flow driven hysteresis and azimuthal symmetry breaking in evaporating binary droplets
University of Twente（特温特大学）；Max-Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）
研究发现负Marangoni数液滴中Marangoni流的滞后现象和轴对称破缺，揭示了蒸发过程中流体不稳定性与接触角的关系。
2025-04-20 physics.flu-dyn
Nanoparticles modulate contact angle hysteresis in electrowetting
接触线的钉扎不利地影响固着液滴的电润湿性能。在本文中，我们报告的电润湿滞后特性的100 mM水。KCl固着液滴置于疏水PDMS表面上。进一步研究了纳米颗粒对外加电势下接触角滞后的影响。该研究揭示了接触角滞后在纳米颗粒浓度超过一定阈值时减小。因此，液滴中的纳米颗粒悬浮液可用于增强或抑制热点冷却期间的电润湿滞后和相应的热传递速率。
2019-01-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Numerical simulation of the coalescence-induced polymeric droplet jumping on superhydrophobic surfaces
本文通过三维直接数值模拟研究超疏水表面上粘弹性液滴合并诱导跳跃，揭示弹性与剪切变稀改变速度标度并促进液滴在更高Ohnesorge数下跳离表面。
2022-02-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Insights into bubble droplet interactions in evaporating polymeric droplets
本文利用声悬浮和激光辐照研究高黏弹模量聚合物液滴蒸发，揭示气泡在稀溶液区成核、遵循 Plesset-Zwick 标度生长，并导致皮层胀缩及不同沉淀物形成。
2023-09-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tunable contact angle hysteresis on micropatterned surfaces
使用光致抗蚀剂（SU-8）形成由具有平滑沟槽状轮廓的同心圆缺陷组成的微图案化表面。当蒸发液滴遇到微图案化的表面时，观察到蒸发相分别由液滴润湿接触角和基底半径中的明显不连续性和台阶组成。在圆形缺陷中添加间隙使得能够调节接触角滞后;氟碳涂层SU-8的后退接触角可以在34.6°和89.1°之间调节，SU-8表面的后退接触角可以在5.6°和43.3°之间调节，这取决于间隙长度。此外，开发了一个模型，它准确地预测所观察到的行为。
2011-01-06 physics.flu-dyn
Viscoelastic Worthington jets & droplets produced by bursting bubbles
本文通过直接数值模拟揭示黏弹性流体中气泡破裂后的射流与液滴形成规律，依据 $Ec$、$De$ 和 $Oh_s$ 划分三种流动状态。
2025-05-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effects of viscoelasticity on droplet dynamics and break-up in microfluidic T-Junctions: a lattice Boltzmann study
粘弹性对微流体T型接头中流体线的动力学和断裂的影响进行了研究，使用数值模拟稀聚合物溶液在改变毛细管数（$\mbox {Ca}$），即在改变界面处的粘性力和表面张力之间的平衡，直到$\mbox{Ca} \approx 3 \times 10^{-2}$。基于格子Boltzmann模型（LBM）的溶剂的Navier-Stokes（NS）描述在这里耦合到有限可延伸非线性弹性哑铃的本构方程与Peterlin提出的封闭（FENE-P模型）。我们提出了三维模拟的结果，在$\mbox{Ca}$的范围是足够宽的，以表征所有三个特征机制的分裂在受限的T-结，即${\it squeezing}$，${\it dripping}$和${\it jetting}$制度。FENE-P本构方程的各种模型参数，包括聚合物的弛豫时间$τ_P$和有限的可延伸性参数$L^2$，被改变，以提供关于动力学和破碎性能如何受粘弹性影响的定量细节。我们将分析${\it Droplet ~Viscoelasticity}$（DV）的情况，其中粘弹性质被限制在分散（d）相中，以及${\it Matrix ~Viscoelasticity}$（MV）的情况，其中粘弹性质被限制在连续（c）相中。在本研究中考虑了两相的中等流速比$Q \approx {\cal O}(1)$。总的来说，我们发现，在MV的情况下，效果更明显，因为流动驱动的…
2016-11-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Prediction of Viscoelastic Droplet Impact Dynamics Using a Vision Transformer-Based Approach
提出使用视频视觉Transformer（ViViT）架构，仅利用前10%-20%的模拟数据预测粘弹性液滴撞击固体表面的后续演化，计算成本降低约80%-90%，并成功捕捉铺展和弹跳模式。
2026-06-24 cs.LG physics.flu-dyn
Viscoelastic Suppression of Gravity-Driven Counterflow Instability
试图通过插入致密钻井“泥浆”，即，如果重力驱动的逆流中的开尔文-亥姆霍兹不稳定性产生湍流，将较致密的流体破碎成小液滴，那么从上面的致密矿物浆料将失败。在这里，我们估计液滴尺寸为快速流动的亚毫米，并建议添加剪切增稠聚合物来抑制湍流。实验室实验表明，在相关的高速度下，从液滴形成到完全湍流抑制的进展，说明了通过在重力驱动的逆流流动中使用剪切增稠液体可获得的丰富的新物理。
2010-12-14 physics.flu-dyn physics.soc-ph
A dual resolution phase-field solver for wetting of viscoelastic droplets
提出了一种新的基于双分辨率策略的粘弹性流体运动接触线相场求解器。采用Cahn-Hilliard相场模型跟踪两种不互溶流体的界面，并将粘弹性引入相场框架。这种方法的主要挑战是在界面处具有足够的分辨率以接近尖锐界面方法。这里提出的方法解决了这个问题，通过求解网格上的相场变量的两倍精细的速度，压力，和聚合物应力本构方程。该方法是基于二阶有限差分离散的完全耦合的Navier-Stokes方程，聚合物本构方程和Cahn-Hilliard方程，它是在一个2D的类锯齿形区域分解，以受益于现有的高度可扩展的并行算法。一个基于FFT的求解器是用于Helmholtz和泊松方程与不同的全球规模。在大密度和大粘度比的情况下，采用分裂法施加动态接触角边界条件。实验数据和以前的数值研究在2D和3D的实施进行了验证。结果表明，双分辨率方法产生几乎相同的结果，同时节省计算时间的牛顿和粘弹性流动在3D。
2021-11-08 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Droplets move over viscoelastic substrates by surfing a ridge
软固体上的液滴在接触线以下产生强烈的变形，这是由于毛细力和弹性力的平衡。这些液滴的运动可能会在软固体中引起强烈的、潜在的奇异耗散。在这里，我们表明，一个软基板上的下降移动冲浪脊：最初平坦的固体表面变形成一个尖锐的脊，其方向角取决于接触线速度。我们测量了硅凝胶上的水的这个角度，并根据基材流变学发展了一个理论。我们定量地恢复动态接触角，并提供了一个机制，粘滑运动时，一滴被迫强烈：接触线depins和下滑的润湿脊，形成一个新的瞬态后。我们预计，我们的理论将有影响的问题，如自组织的细胞组织或设计的毛细作用为基础的微流变仪。
2016-03-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Computational modeling of multiphase viscoelastic and elastoviscoplastic flows
本文针对粘弹性和弹粘塑性（EVP）流体中刚性和柔性颗粒及液滴的悬浮问题，建立了一个三维数值求解器。所提出的算法的目的是允许第一次三维模拟的惯性和湍流EVP流体与大量的颗粒和液滴。这是通过将快速和高度可扩展的方法（例如基于FFT的压力求解器）与非牛顿（包括弹粘塑性）应力的演化方程相结合来实现的。在这个灵活的计算框架中，流体可以由Oldrophil-B、neo-Hookean、FENE-P和Saramito EVP模型来建模，并且用于非牛顿应力的附加方程与流动完全耦合。刚性颗粒在移动拉格朗日网格上离散，而流动方程在固定欧拉网格上求解。固体颗粒由浸没边界法（IBM）表示，该方法具有计算效率高的直接强迫方法，可以模拟大量的颗粒。浸没边界力在颗粒表面计算，然后作为体积力包含在动量方程中。另一方面，液滴和软颗粒在完全欧拉框架中进行模拟，前者用水平集方法捕获移动界面，后者用指示函数。求解器首先验证各种基准单相和两相弹粘塑性流动问题，通过与文献中的数据比较。最后，我们提出了新的结果浮力驱动的下降在弹粘塑性流体的动力学。
2018-08-22 physics.flu-dyn
Dynamics of an elastoviscoplastic droplet in a Newtonian medium under shear flow
采用有限差分和水平集方法，结合Saramito模型，对牛顿流体平面剪切流场中弹粘塑性液滴的动力学行为进行了三维直接数值模拟.该模型产生屈服应力行为，其中材料的未屈服状态被描述为Kelvin-Voigt粘弹性固体，而屈服状态被描述为粘弹性Oldrophil-B流体。在连续增加的剪切速率下模拟卡波姆的初始固体滴的屈服。我们继续研究的作用，无量纲参数的产生过程中，特别是宾汉数（$Bi$），毛细管数（$Ca$），韦森伯格数（$Wi$），溶剂和总液滴粘度的比例。我们发现，所有这些参数，而不仅仅是$Bi$，有一个显着的影响力的下降动态。数值模拟结果表明，液滴内部未屈服区域的体积随着$Bi$和$Wi$的增大而增大，而在低$Wi$和$Bi$的情况下，液滴内部未屈服区域的体积随着$Ca$的增大而减小.一个新的政权地图获得的屈服，未屈服，和部分屈服模式作为$Bi$和$Wi$的函数的预测。液滴变形的研究和解释通过检查在附近的液滴界面的应力。变形对$Bi$和$Wi$具有复杂的依赖性。在低的$Bi$下，液滴变形随着$Wi$的增加而显示出非单调行为。相反，在中等和高$Bi$下，液滴变形总是随着$Wi$而增加。此外，发现变形随$Ca$和溶剂与总液滴粘度比而增加。一个简单的常微分方程模型来解释数值观察到的各种行为。所提出的结果是相反的启发式的想法，在分散相的粘弹性总是抑制变形。
2021-10-27 physics.flu-dyn
Interfacial Dynamics of Thin Viscoelastic Films and Drops
我们提出了一个计算调查的粘弹性薄膜和滴在固体基底上的范德华相互作用力，在两个空间维度。控制方程是在纳维-斯托克斯方程的长波近似下得到的，并采用Jeffreys粘弹性模型。我们研究了粘弹性、牛顿粘度和基底滑移对粘弹性薄膜动力学的影响。我们还研究了粘弹性对在预润湿基底上扩散或后退的液滴的影响。对于去湿膜，数值计算结果表明，存在多个二级液滴的弹性值较高，与实验结果一致。对于液滴，我们发现，弹性效应导致偏离Cox-Voinov定律的部分润湿流体。一般来说，与牛顿效应相比，弹性效应增强了扩张，抑制了收缩。
2016-10-08 physics.flu-dyn
Contact angle hysteresis and static friction for two-dimensional droplets
本研究从液滴与固体表面的静摩擦角度考察二维液滴的接触角滞后，定义静摩擦系数并关联前进/后退接触角，在统一框架分析斜面静止液滴与倾斜天花板悬垂液滴，揭示悬垂液滴的分叉现象及脱落体积与Bond数的关系。
2024-12-02 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Viscoelastic Multicomponent Fluids in confined Flow-Focusing Devices
采用基于格子玻尔兹曼模型（LBM）的数值模拟方法，研究了弹性对微流体交叉点中液丝断裂的影响。在小毛细管数下工作，我们研究了非牛顿相在从交叉结处的液滴形成（DCJ）和交叉结下游的液滴形成（DC）的转变中的影响（Liu & Zhang，${\it Phys. Fluids.}$ ${\bf 23}$，082101（2011））。粘弹性被发现影响的断裂点的线程，移动更接近交叉路口和稳定。这归因于在器件的侧通道与主通道相遇的拐角流中形成的聚合物反馈应力的增加。
2016-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Impact of a microfluidic jet onto a pendant droplet
高速微流体射流可以通过热空化过程产生：从微流体通道内的液体蒸发，形成快速膨胀的气泡，并通过流动聚焦效应产生射流。在这里，我们研究的影响和横向的悬垂液滴上这样的射流。在冲击时，产生膨胀的空腔，并且在临界冲击速度以上，射流横穿整个液滴。我们预测的临界穿越速度（i）从一个简单的能量平衡和（ii）通过比较的杨拉普拉斯和动态压力在碰撞过程中产生的空腔。我们将模型预测与实验进行对比，在实验中，我们改变了悬垂液滴的液体性质，并找到了良好的一致性。此外，我们评估了表面活性剂和粘弹性效应如何影响临界冲击速度。我们的研究结果是相关的研究无针注射，在类似的速度和尺寸的射流正在使用。鉴于我们系统的简单性，我们可以系统地改变目标属性，并揭示它们对冲击动力学的影响，这在注射到真实皮肤中时是一个真正的挑战。
2021-05-26 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
Pre-impact dynamics of a droplet impinging on a deformable surface
空气和水滴在高速撞击表面之前的非线性相互作用是一种已经被广泛研究并发生在许多工业环境中的现象。本文考虑了液滴表面变形在空气冲击中的作用。在一个二维的框架中，假设小的密度和粘度比之间的空气和液体，减少系统的积分微分方程推导出支配液滴自由表面的形状，在薄的空气膜的压力和表面的变形，假设表面张力，压缩性和重力的影响可以忽略不计。表面的变形首先描述在一个相当一般的形式，基于以前的膜型模型。耦合系统，然后在两种情况下进行研究：一个软粘弹性的情况下，基板的刚度和（粘性）阻尼被认为是一个更一般的柔性表面，其中所有相关参数被保留。数值解，突出了一些关键的后果基板变形的预冲击阶段的液滴的影响，如减少压力积累，增加空气截留和相当大的延迟着陆。连接（包括微妙的依赖于液滴速度，减少压力峰值和液滴滑行的截留空气的大小）与最近的实验和大变形分析。
2021-07-16 physics.flu-dyn
Features of the Contact Angle Hysteresis at the Nanoscale: A Molecular Dynamics Insight
本研究利用分子动力学方法模拟了纳米尺度下液滴在外力作用下的形状，开发了准确评估前进与后退润湿角的解析模型，发现毛细管力与粘性力的相互作用及界面滚动运动对液滴形状至关重要，并验证了宏观Cox-Voinov模型在特定条件下的适用性。
2024-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.atm-clus
Wetting effects on the dynamics of droplets and bubbles at surfaces
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿罗森多夫赫尔姆霍兹中心）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
研究润湿性对液滴和气泡动力学的影响，用三维流体体积框架结合动态润湿性模型研究三个基准，模型经实验验证，能准确再现相关动力学过程，表明准确处理动态润湿性对预测此类现象至关重要。
2026-07-16 physics.flu-dyn
Thermocapillary migrating odd viscous droplets
本研究对比经典液体与奇黏性液体液滴在热毛细效应下的内部环流，揭示奇黏性应力导致液滴倾斜，并在足够热梯度下克服接触角迟滞而引发迁移。
2023-05-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamics of the interaction of multiple evaporating droplets on compliant substrates
本文通过润滑理论和有限元模拟，研究了软粘弹性基底上两个挥发性液滴的蒸发相互作用，发现基底和气相耦合决定吸引或排斥，马兰戈尼应力抑制吸引并延长寿命，中等刚度基底出现对称性破缺。
2023-10-12 physics.flu-dyn
Synchrotron X-ray phase-contrast imaging of ultrasonic drop atomization
本研究利用同步辐射X射线相衬成像研究超声变幅杆上单液滴的雾化，发现液滴尺寸可由线性纳维-斯托克斯方程预测，并揭示流体-结构作用、粘弹性及空化对雾化起始与尺寸控制的影响。
2023-09-26 physics.flu-dyn
Dripping-onto-droplet capillary breakup
Mines Paris, PSL University（巴黎矿业大学，PSL大学）
研究滴落至液滴的毛细破裂现象，结合实验、数值模拟和理论分析，揭示不同流态下的破裂机制及影响因素。
2026-05-11 physics.flu-dyn
Asymmetric freezing of a sliding droplet on an inclined surface
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Indian Institute of Technology Ropar（印度理工学院罗帕尔分校）
研究通过数值模拟探讨了液滴在倾斜冷表面滑动过程中冻结的不对称性，分析了重力、毛细力和固态化动力学对液滴运动、界面变形及冻结形态的影响，揭示了滑动对冻结不对称性主导作用及冰尖形成机制。
2026-04-30 physics.flu-dyn
Contact angle hysteresis and oil film lubrication in electrowetting with two immiscible liquids
水滴在环境油中的电润湿（EW）已经发现了广泛的应用，包括芯片实验室设备、显示屏和变焦透镜。所有这些应用的功效取决于接触角滞后（CAH），由于润滑层薄，在环境油存在下，CAH通常会降低。虽然众所周知，AC电压降低环境空气中EW的有效接触角滞后（CAH），但我们在此证明环境油中EW的CAH随着AC和DC电压的增加而增加。考虑到氟聚合物-油-水系统的分离压力、短程化学相互作用、粘性油夹带和静电应力，我们发现这种观察可以通过随着电压的增加而在液滴下面的油层逐渐变薄来解释。这使液滴暴露于下面的固体的粗糙度，从而增加滞后。
2018-04-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Adhesive forces in droplet kinetic friction
Institute for Multiscale Thermofluids, School of Engineering, The University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学校多尺度热流体研究所）；Department of Materials, Loughborough University（拉夫堡大学材料系）
本文揭示了液滴动摩擦力源于接触角滞后与粘附力的组合，通过理论与倾斜角实验验证了固液动摩擦系数对系统参数的依赖，并证明分子动力学型模型可描述非线性速度-力关系，为固液摩擦与润湿性及粘附的关系提供了基本理解。
2025-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unraveling friction forces of droplets on a non-wetting surface
本文通过实验量化了液滴在非润湿表面上的摩擦力，发现其随速度和表面特性变化，并提出一种涵盖接触角滞后、粘性耗散和气动阻力的通用标度律，为流体输运和微流控应用优化提供了理论框架。
2024-05-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Droplet impact on a superhydrophobic surface under shear airflow: Lattice Boltzmann simulations and scaling analyses
Tsinghua University（清华大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
本研究通过格子玻尔兹曼模拟和尺度分析，探讨了剪切气流下液滴撞击超疏水表面的动力学，揭示了气流对接触线特性及恢复系数的影响机制。
2026-03-10 physics.flu-dyn
Molecular dynamics simulation study of a polymer droplet transport over an array of spherical nanoparticles
利用分子动力学模拟研究了部分润湿聚合物液滴在纳米结构界面上的动力学行为。我们认为珠弹簧模型表示的聚合物液体，部分润湿的粗糙表面组成的周期性阵列的球形颗粒。结果表明，在足够小的值的外力，液滴保持钉扎在颗粒的表面，而在阈值以上，其运动由交替周期的钉扎和相邻颗粒之间的快速位移。后一过程涉及由于接触线的附接和分离而引起的前进和后退接触角的大的周期性变化。最后，在增加外力时，液滴质心稳定地移位，但后退接触角的振荡幅度以及最大接触角滞后保持相对不受影响。
2020-06-08 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Contact-angle hysteresis provides resistance to drainage of liquid-infused surfaces in turbulent flows
该研究证明无需化学相容性，润滑剂浸润表面（LIS）可通过接触角滞后产生的毛细阻力抵抗外部剪切流排液，在湍流中保留高达50%的润滑剂，并开发出经验证的分析模型用于设计无化学LIS。
2024-01-10 physics.flu-dyn
On-demand contact line pinning during droplet evaporation
根据接触线运动，富含胶体的液滴蒸发可以留下环状或点状残留物。在这里，我们确定了这个结果，通过控制接触线的运动，使用共面直流电润湿上的金属（DC-EWOD）。结合液滴形状和蒸发速率的理论计算，首先从实验和模拟中推导出随时间变化的驱动电压。由于对接触角的额外控制，即使在接触角滞后很小的表面（如均匀平坦的Teflon涂层）上，接触线也可以保持在钉扎状态。在没有EWOD控制的情况下，悬浮在液滴中的聚苯乙烯颗粒和大肠杆菌在初始接触的中心形成点状图案，而应用该机制导致半径可控的环状图案。与化学或结构图案化的基底不同，接触线可以在达到控制极限之前的任何预设时间恢复其迁移率，这对于在不同表面上准确且一致地制造所需图案的自组装纳米结构是有用的。
2019-05-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elasticity and relaxation properties of oral fluid
该研究旨在创建一种用于粘弹性流体的流变测试的方法，粘弹性流体的液滴在拉伸时形成变细的细丝，即表现出纺丝的性质。这种流体的典型示例是口腔流体（或混合唾液）。其中，口腔流体的流变学特征积极影响通过空气飞沫传播感染的机制。在这项工作中，研究了口腔流体的角度来看，参与者在传播感染，并作为一个模型，用于研究粘弹性流体的流变学。该方法基于对镊子腿之间的测试液体液滴的拉伸以及随后形成的液体毛细管丝的自发变薄的视频记录。这一过程是由惯性力、弹性力和毛细作用的相互竞争所控制的。通过分析视频记录，可以跟踪每个因素的贡献，并在Oldroyd/Maxwell流变本构方程（流变模型）的框架内，确定所有模型常数的数值。所获得的口腔流体的流变学特性使得可以在理论上对打喷嚏、咳嗽、说话期间口腔流体的液滴的形成过程以及液滴与防护面罩、过滤器和其它障碍物的碰撞过程进行建模。在一般情况下，所提出的流变测试方法适用于研究广泛的粘弹性流体，包括生物。后者包括支气管痰、滑液、生殖液等。该方法的特点是实验简单，使用基本设备。
2021-12-14 physics.flu-dyn physics.med-ph
Inelastic spreading of viscoelastic drops
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Indian Institute of Technology Ropar（罗帕尔印度理工学院）
针对粘弹性液滴最大铺展半径受弹性影响的争议，本研究通过Boger流体实验解耦弹性与剪切变稀效应，证实弹性不改变最大铺展比，建立能量平衡模型并提出弹性效应可忽略的结论。
2026-10-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Suppressed Leidenfrost phenomenon during impact of elastic fluid droplets
本文重点介绍了非牛顿（弹性）效应的液滴的影响现象的温度大大高于沸点，特别是在或以上的莱顿弗罗斯特制度的作用。雷登弗罗斯特点（LFP）被发现减少与增加的影响韦伯数（基于速度之前的影响）为固定的聚合物（聚丙烯酰胺，PAAM）的浓度。水滴在非常低的韦伯数（~22）下碎裂，而聚合物液滴在高得多的韦伯数（~155）下抵抗碎裂。我们还改变了聚合物浓度，并观察到直到1000 ppm，LFP与水相比更高。这意味着通过使用弹性流体可以延迟效果。我们已经证明了在回缩过程中弹性效应（表现为形成持久的细丝）在改善LFP中的可能作用。然而，对于1500 ppm，LFP低于水，但在初始冲击期间具有相似的停留时间。此外，我们还研究了韦伯数和粘弹性效应对405 ℃下回弹行为的影响。我们观察到，临界韦伯数，直到液滴抵抗破碎在405 ° C与聚合物浓度增加。此外，对于一个固定的韦伯数，液滴的反弹高度和悬停时间增加到500 ppm，然后下降。类似地，对于固定的聚合物浓度，如1000和1500 ppm，回弹高度显示出增加的趋势，达到一定的韦伯数，然后下降。反弹高度的这种非单调行为归因于在悬停阶段期间观察到的反弹动能向旋转能的转移。
2020-05-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Morphology of Evaporating Sessile Microdroplets on Lyophilic Elliptical Patches
液滴的蒸发发生在各种各样的自然和技术过程中，例如医疗诊断，农业，食品工业，印刷和催化反应。研究了蒸发液滴在不同接触角的椭圆片表面上的不同形态。我们进行实验来观察这些形态，并使用数值计算来预测修补表面的影响。我们观察到，调整补丁的几何形状提供了对液滴形状的控制。在实验中，将不同体积的液滴放置在不同纵横比的椭圆形化学贴片上，并使用激光扫描共聚焦显微镜进行3D成像，提取液滴形状。在相应的数值模拟中，我们最小化的液滴的界面自由能，采用表面进化。数值结果与我们的实验数据定性一致，可用于微图案化结构的设计，可能建议或排除某些特定应用的形态。然而，实验结果显示钉扎和接触角滞后的影响，这是明显的数值能量最小化缺席。工作的高潮形态图的纵横比与相对体积参数空间，比较预测与测量。
2020-02-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
