Molecular dynamics simulations of oscillatory Couette flows with slip boundary conditions
采用非平衡分子动力学模拟研究了界面滑移对单原子液体稳态流动和时间周期流动的影响。流体相被限制在原子级光滑的刚性壁之间，并且通过移动其中一个壁来诱导流体流动。在稳态剪切流中，滑移长度几乎与剪切速率成线性关系。我们发现，在振荡流的速度分布很好地描述了斯托克斯流的解决方案与滑移长度取决于当地的剪切速率。有趣的是，在稳定的剪切流中获得的滑移长度的速率依赖性恢复时，在振荡流中的滑移长度被绘制为局部剪切速率幅值的函数。对于这两种类型的流动，在液体-固体界面处的摩擦系数与固体壁附近的第一流体层的结构相关。
2012-08-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Resolving turbulence and drag over textured surfaces using texture-less simulations: the case of slip/no-slip textures
本研究通过无纹理模拟中的强迫项，揭示了滑移/无滑移纹理通过非线性相互作用改变背景湍流并增加阻力，无需解析纹理即可预测流动变化。
2024-09-03 physics.flu-dyn
Yield stress and other flow and wall slip parameters of viscoplastic fluids from steady torsional flow
粘塑性流体普遍存在的壁面滑移行为使得分析其稳态扭转流动数据以确定其屈服应力和其剪切粘度材料函数的其他参数具有挑战性。可以使用粗糙化表面以防止壁滑移，但是这样的方法经常导致样品破裂。相反，它在这里示出的屈服应力的粘塑性流体可以确定从扭矩与表观剪切速率数据的稳定扭转流使用一个单一的间隙。粘塑性流体的扭矩与表观剪切速率数据的斜率的阶跃变化标志着流体的屈服应力。为了证明，粘塑性悬浮液的剪切粘度和表观壁滑移行为的早期表征参数[He等人，J. Rheology，63，19（2019）]用于获得每个转速下的剪切应力分布和扭矩。屈服应力，确定从扭矩与表观剪切速率的数据，可以通过使用第二种方法依赖于壁滑移速度与壁速度的比较进行验证，而在同一时间，使其他参数的剪切粘度材料函数的粘塑性流体的确定。
2021-06-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rate-dependent Stick-slips in Steady Shearing: Signature of Transition between Granular Solid and Fluid
尽管对光滑的颗粒流体流动或在慢极限下的固体状变形进行了广泛的研究，但这两个极端之间的变化在很大程度上仍未被探索。通过系统地研究稳定剪切下紧密堆积颗粒的波动，我们确定了一个过渡区与突出的粘滑雪崩。建立了状态图，提出了一种基于颗粒间摩擦和颗粒尺寸对速度依赖性的无量纲剪切速率。与流体浸没的颗粒被限制在一个固定的体积和被迫“流动”的粘性数字$J$几十年低于报告值，我们回答了如何颗粒系统可以过渡到制度的固体-固体摩擦，超越现有的范例的基础上悬浮液流变学。
2020-11-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Slip boundary conditions for shear flow of polymer melts past atomically flat surfaces
采用分子动力学模拟研究了原子级光滑热表面间聚合物薄膜中滑移长度的动态行为。对于弱的壁面流体相互作用，剪切速率的滑移长度的依赖性获得一个明显的局部最小值，然后在较高的剪切速率快速增长。随着流体密度的增加，局部最小值的位置被移动到较低的剪切速率。我们发现，剪切粘度的滑移长度，它定义了在液体/固体界面处的摩擦系数的比率，经历了从一个几乎恒定的值的幂律衰减作为滑移速度的函数的过渡。在较宽的剪切速率和流体密度范围内，摩擦系数由结构因子中的表面诱导峰值与固壁附近第一流体层的接触密度的乘积决定。
2008-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Slip, concentration fluctuations and flow instability in sheared polymer solutions
最近的实验表明，剪切增强聚合物溶液中的浓度波动的增长是强烈的固体边界的影响。我们分析了剪切聚合物溶液的模型的动力学，占应力变化对质量通量和壁滑移的影响。当（且仅当）存在这些效应时，流动表现出与实验观察一致的边界局部不稳定性。即使在流动不稳定的情况下，热驱动的浓度波动显着增强边界附近。
2001-01-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Shear rate threshold for the boundary slip in dense polymer films
用分子动力学模拟研究了聚合物薄膜中滑移长度与剪切速率的关系。聚合物熔体由线性柔性链的珠-弹簧模型描述。我们发现，在低剪切速率的速度剖面获得一个显着的曲率附近的壁和负滑移长度的绝对值近似等于粘性界面层的厚度。在较高的剪切速率下，速度分布变为线性，滑移长度作为剪切速率的函数迅速增加。从无滑移到稳态滑移流的逐渐过渡与从第一正常模式的时间自相关函数的衰减评估的壁附近的聚合物链的更快松弛相关联。我们还表明，在高熔体密度的聚合物熔体和固体壁之间的界面处的摩擦系数遵循幂律衰减作为滑移速度的函数。在大的滑移速度下，摩擦系数由结构因子中的表面诱导峰、温度和固体壁附近的第一流体层的接触密度的乘积确定。
2009-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Scaling Laws for the Slip Velocity in Dense Granular Flows
在这封信中，2维密集流动的多边形颗粒的斜面上的一个平坦的摩擦下边界进行了分析，通过接触动力学离散元模拟，以开发密集颗粒流的连续模型的边界条件。我们的证据表明，全球的滑移现象明显偏离简单的滑动：一个有限的滑移速度一般被发现低于滑动阈值的颗粒壁接触的剪切力。我们确定了简单的比例律的滑动速度的依赖剪切速率，正常和剪切应力，和材料parameters.The的重要性，正确的确定的基础上的倾斜，这是至关重要的流量计算的滑移速度的依赖关系，讨论了自然流动。
2014-01-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lift and drag forces acting on a particle moving in the presence of slip and shear near a wall
通过直接数值模拟研究了单壁流动中球形小颗粒有限滑移运动时所受的升力和阻力。滑移速度对颗粒力的影响作为分离距离的函数进行了分析，对于低滑移和剪切雷诺数（$10^{-3} \leq Re_γ, Re_{\text{slip}} \leq 10^{-1}$）在静态和线性剪切流。根据模拟结果，建立了适用于任意颗粒壁面间距和$Re_γ, Re_{\text{slip}} \leq 10^{-1}$的广义升力模型。所提出的模型现在可以预测的升力在线性剪切流中的存在或不存在的滑移，并在静态流时，滑移存在。现有的阻力模型也进行了比较，静态和线性剪切流的数值结果，以确定哪些模型捕捉近壁滑移速度最准确的低颗粒雷诺数。最后，我们比较了建议的升力模型的结果，以前的实验结果的浮力颗粒和中性浮力（无力）的颗粒在静止和线性剪切流中移动到壁附近的数值结果。提出的广义升力模型可用于预测生物和工业流中颗粒悬浮液的行为，其中基于滑移和剪切的颗粒雷诺数为$\mathcal{O}(10^{-1})$及以下。
2020-08-13 physics.flu-dyn
Analysis of Boundary Slip in a Flow with an Oscillating Wall
基于Stokes第二问题，采用分子动力学（MD）方法研究了非定常流固边界滑移问题。与稳定流相比，对于低于相应稳定流的临界剪切速率的剪切速率，观察到滑移的增加。这种增加的滑移归因于流体惯性力，在稳定流中不表现出来。建立了滑移的非定常数学模型，估算了边界滑移增量。该模型表明，除了流体在壁面处的剪切速率之外，滑移还取决于加速度。通过将加速度用剪切速率表示，表明非定常流动中壁面滑移是由剪切速率梯度和流体的剪切速率决定的。对模型进行无量纲化处理后，得到了一条通用曲线，该曲线可用于根据流体的剪切速率和剪切速率梯度信息来确定流固界面处的滑移边界条件。一个管理的无量纲数，定义为相速度的比，声速，被确定，以帮助解释的机制负责的过渡滑移边界条件从有限到一个完美的滑移，并确定何时会发生。观察到流体速度相对于壁面的相位滞后。滞后随着壁振荡时间的缩短和壁疏水性的增加而增加。当考察滑移速度作为壁面速度的函数和滑移速度作为流体剪切速率的函数的变化时，可以看到滞后现象。滞后的原因是由于流体的不稳定的惯性力。
2012-07-30 physics.flu-dyn
A Universal Molecular-Kinetic Scaling Relation for Slip of a Simple Fluid at a Solid Boundary
使用的观察，在简单的流体在低和中等的剪切速率的滑动是一个热激活的过程中，在流体中的剪切应力接近固体边界驱动，我们开发了一个分子动力学模型，简单的流体在固体边界的滑动。所提出的模型，这是一个通用的比例关系，连接滑移和剪切速率的形式，减少到众所周知的Navier滑移条件下低剪切条件下，提供了一个直接的连接分子参数和滑移长度。分子动力学模拟与预测的滑移对系统参数的依赖性非常一致，包括温度和流体-固体相互作用强度。我们的模型和以前的工作，以及模拟和实验结果之间的连接进行了探讨和讨论。
2019-06-13 physics.flu-dyn
Rapid droplet leads the Liquid-Infused Slippery Surfaces more slippery
本研究发现快速运动液滴使注液光滑表面比LLD摩擦定律更光滑，通过实验与数值模拟揭示其由不完全发育的弯月面导致，并利用扩展Bretherton模型给出了理论解析。
2023-09-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Torsional parallel plate flow of Herschel-Bulkley fluids with wall slip
本文分析了壁面滑移对Herschel-Bulkley流体扭转平行板流变仪表观流动曲线的影响，揭示了不同应力下的流动状态，并通过数值与解析方法计算了表观流动曲线等关键量，重现了实验现象。
2024-03-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effect of slip boundary conditions on interfacial stability of two-layer viscous fluids under shear
传统的分层流体动力稳定性研究方法包括层间粘性边界条件。然而，在聚合物体系中可能违反这一规则，因此可能出现各种不稳定性。本文的主要目的是从理论上分析滑移边界条件对简单剪切流作用下两不互溶粘性层间界面流体动力稳定性的影响。结果表明，长波扰动的增长率对层间界面和外边界处的滑移相当敏感。这些现象示出给不同的贡献取决于粘度，厚度和密度比的层的剪切流的稳定性。特别是界面滑移会增加扰动增长率，导致流动不稳定。这种效应的一个重要后果是违反了稳定性的剪切层具有相同的粘度和密度在一个广泛的厚度比范围。长波传播的条件进行了分析，以及显示出强烈的依赖于边界条件的类型。
2015-06-09 physics.flu-dyn
Purely elastic linear instabilities in parallel shear flows with free-slip boundary conditions
我们进行了线性稳定性分析的粘弹性平面Couette和平面Poiffille流与自由滑移边界条件。流体由Oldrophil-B本构模型描述，并且流动由合适的体积力驱动。我们发现，这两种类型的流动成为线性不稳定，我们的空间结构的不稳定模式。通过执行边界条件同伦从自由滑到无滑移边界，我们证明了不稳定的模式是直接相关的无滑移问题的最不稳定的模式，不稳定的自由滑的情况下。我们讨论了如何我们的意见可以用来研究最近发现的纯弹性湍流平行剪切流。
2021-09-21 physics.class-ph physics.flu-dyn
Quantifying effective slip length over micropatterned hydrophobic surfaces
采用微粒子图像测速技术（$μ$ -PIV）研究了疏水微结构通道中的层流微流动，特别是滑移长度。这些微通道由纵向微槽组成，可以捕获空气并促使无剪切边界条件，从而增强滑移。我们的测量结果表明，当微槽的宽度增加时，滑移长度增加。滑移长度的结果小于Philip等人[1]对由交替的无剪切和无滑移边界条件组成的无限大纹理通道的分析预测。较小的滑移长度（与预测相比）可以归因于微通道的限制和弯月面（液-气界面）的弯曲。我们的实验研究表明，弯月面的曲率起着重要的作用，在疏水微脊的微流动。
2009-02-10 physics.flu-dyn
Parallel-disk and cone-and-plate viscometry of a viscoplastic hydrogel with apparent wall slip
水凝胶广泛用于无数应用中，包括生物医学和个人护理领域中的那些应用。通常是流变学，即，水凝胶的流动和变形特性决定了它们的功能。然而，水凝胶普遍存在的粘塑性和相关的壁滑移行为阻碍了其流变材料功能的准确表征。在这里，平行盘和锥板粘度计用于表征交联的聚（丙烯酸），PAA，水凝胶（卡波姆，特别是卡波姆）的剪切粘度和壁滑移行为。它表明，平行盘粘性，即，两平行圆盘间的定常扭转流动而不是锥板流动可以明确地确定粘塑性本构方程的屈服应力等参数和壁面滑移行为。来自平行盘粘度计的间隙依赖性数据然后可用于表征水凝胶的剪切粘度和壁滑移行为的其它参数。通过计算得到的速度分布和扭矩与实验结果的比较，验证了壁面滑移和Herschel-Bulkley型粘塑性本构方程参数在描述水凝胶流动和变形行为中的准确性。优秀的协议，发现反映了剪切粘度和壁滑移的参数的准确性，并表明，这里展示的方法提供了必要的手段，详细了解水凝胶的稳定流动和变形行为。对水凝胶的粘塑性性质和壁滑移行为的这种详细理解然后可以用于设计和开发在医疗和其他工业领域具有更广泛应用的新型水凝胶，以及用于寻找其加工和制造的最佳条件。
2021-12-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Molecular diffusion and slip boundary conditions at smooth surfaces with periodic and random nanoscale textures
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了周期性和随机性表面织构对牛顿流体流动结构和有效滑移长度的影响。我们考虑的情况下，典型的图案尺寸小于通道的高度和局部边界条件在润湿和非润湿区域的特点是有限的滑移长度。在各向异性图案的情况下，横向流动剖面报告的不同润湿性的交替条纹的流动时，剪切流动方向是不对齐的条纹取向。从MD模拟获得的有效滑移长度的角度依赖性是在流体动力学预测提供的条纹宽度大于几个分子直径的良好协议。我们发现，沿剪切流动方向的滑移速度的纵向分量是成比例的流体单体在该方向上在平衡时的界面扩散系数。在随机纹理的情况下，有效滑移长度和流体单体在第一层的非均匀表面附近的扩散系数敏感地依赖于润湿区域的总面积。
2011-08-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Linear instability of viscous parallel shear flows: revisiting the perturbation no-slip condition
针对线性稳定性分析无法预测典型粘性流湍流转捩的问题，研究提出两种固体壁面初始扰动的替代边界条件模型，其产生的线性不稳定性可解释湍流转捩，提示经典无滑移条件对流固界面物理的描述可能过度简化。
2024-07-09 physics.flu-dyn
Rheological study of polymer flow past rough surfaces with slip boundary conditions
用分子动力学和连续介质模拟方法研究了聚合物薄膜在平面和周期性波纹表面上的滑移现象。对于原子平坦的表面和弱壁面流体相互作用，剪切速率的滑移长度的依赖性有一个明显的局部最小值，其次是在较高的剪切速率迅速增加。对于波长大于聚合物链的回转半径的波纹表面，有效滑移长度随波纹振幅的增大而单调衰减。在小振幅下，这种衰减准确地再现与常数和率相关的局部滑移长度的斯托克斯方程的数值解。当λ波长与回转半径相当时，连续预测高估了从分子动力学模拟得到的有效滑移长度。构象性质的分析表明，聚合物链倾向于拉伸剪切流动的方向上的波峰的波浪表面。
2008-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Giant superhydrophobic slip of shear-thinning liquids
该研究针对超疏水表面上的 Carreau 剪切稀化液体，通过渐近分析与数值模拟揭示强剪切稀化可使有效滑移长度由对数标度增强为代数标度。
2024-09-14 physics.flu-dyn
Lift and drag forces acting on a particle moving with zero slip velocity near a wall
通过数值计算研究了单壁线性剪切流中中性浮力球形小颗粒所受的升力和阻力。剪切速率的影响被隔离从那些滑移通过设置粒子速度等于当地的流体速度（零滑移），并检查所产生的流体动力作为分离距离的函数。与以前的许多数值文献相比，考虑了低剪切雷诺数（$10^{-3} \lesssim Re_γ \lesssim 10^{-1}$）。当处理小通道内的颗粒流时，该剪切速率范围是相关的，例如用于或开发用于生物技术工业的微流体装置中的颗粒迁移。我们证明了很强的依赖性的升力和阻力的剪切速率。建立在以前的理论$Re_γ \ll 1$研究，壁剪切升力相关性提出了适用于当壁位于内部和外部区域的扰动流。同样，我们验证了一个改进的阻力相关性，其中包括更高的阶项的壁分离距离，更准确地捕获的阻力时，颗粒接近，但不接触，壁。新的相关性的应用表明，检查基于剪切的升力是重要的，因为以前检查基于滑移的升力，突出需要考虑剪切时，预测中性浮力颗粒的近壁运动。
2020-02-14 physics.flu-dyn
Rate-dependent slip boundary conditions for simple fluids
利用分子动力学模拟研究了原子光滑表面间流体流动中滑移长度的动力学行为。在弱的壁面-流体相互作用下，滑移长度随剪切速率非线性地增加，前提是液/固界面形成不可破坏的结构。随着壁面-流体相互作用的增加，逐渐过渡到线性速率依赖性。我们发现，滑移长度可以很好地描述由一个单一的变量，反过来又取决于在平面内的结构因子，接触密度和固体壁附近的第一流体层的温度的函数。大量的模拟表明，该公式是有效的，在广泛的剪切速率和壁面流体相互作用。
2007-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Experimental evidence of slippage breakdown for a superhydrophobic surface in a microfluidic device
提出了一个完整的表征水流过硅超疏水表面与纵向微槽封闭在微流控装置。对接种有荧光被动示踪剂的流动的荧光显微镜图像进行数字处理，以测量超疏水表面的速度场以及液气界面的位置和形状。同时访问的弯月面和速度分布，使我们能够把一个严格的测试下的无剪切边界条件的液体-空气界面。令人惊讶的是，我们的测量结果表明，在表面空腔中的气穴可以维持非零的界面剪切应力，从而阻碍了表面的减摩能力。弯月面的位置和形状以及液体-空气界面摩擦对表面性能的影响分别进行评估和量化。
2014-06-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sensing adsorption kinetics through slip velocity measurements of polymer melts
测量了聚二甲基硅氧烷（PDMS）聚合物熔体在弱吸附表面上的非线性滑移行为随时间的演变，该弱吸附表面由密集端接枝到熔融石英棱镜表面的短的非缠结PDMS链制成。熔体进入非线性滑移区的临界剪切速率随时间增加。熔体在同一表面上的吸附动力学已被确定独立使用椭圆偏振。我们表明，可以解释的缓慢吸附的熔体链使用Brochard-de Gennes的模型的滑移的演变。
2018-06-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Odd-viscosity induced surfactant-laden shear-imposed viscous film over a slippery incline
本研究针对含不溶性表面活性剂的光滑斜面降膜，建立Orr-Sommerfeld边值问题并数值求解，分析odd黏度、剪切、滑移等因素对Yih模、Marangoni模及剪切模稳定性的影响规律。
2023-05-04 physics.flu-dyn
Effect of imposed shear on the dynamics of a contaminated two-layer film flow down a slippery incline
本文分析了倾斜滑动壁面上的两层降膜在流顶面上施加外剪切作用下的线性不稳定性。流动的自由表面以及流体之间的界面被不溶性表面活性剂污染。这两个层的动力学由纳维-斯托克斯方程控制，并且表面活性剂输运方程调节不溶性表面活性剂在界面和自由表面的运动。通过沿流动方向和与流动方向相反的方向施加外部剪切来比较不稳定机制。耦合奥尔-索末菲方程组所考虑的问题是使用微扰技术和正常模式分析。利用谱配置法得到了Orr-Sommerfeld本征值问题对应的本征模。数值结果表明，较强的外部剪切使界面模态失稳。然而，一个稳定的影响的表面模式上的外部剪切注意到，如果剪切施加在流动方向上，这是在相反的表面模式上的表面活性剂负载的单层降膜施加外部剪切的作用。此外，在高雷诺数区与足够小的倾角剪切模式的主要不稳定性的影响进行了分析。在这种结构下，由于引力对表面不稳定性的影响较弱，因此剪切模相对于表面模占优势。剪切模式也可以通过在流向流的相反方向上施加外部剪切来稳定。由此可见，附加在两层降膜上的剪切力对控制不稳定性的姿态起着积极的作用。
2020-09-17 physics.flu-dyn
Spreading and rupture dynamics of soluble surfactant-laden thin film flow down a slippery incline in presence of external shear
SRM Institute of Science and Technology（SRM科学与技术研究所）；National Taiwan Ocean University（台湾海洋大学）
研究含可溶性表面活性剂薄膜在光滑斜坡流动时的扩展与破裂动力学，用润滑近似法推导方程，考虑吸附动力学速率的快速和慢速情况，分析外部剪切力等因素对薄膜厚度及破裂的影响，揭示相关作用机制及滑移参数的双重效应。
2026-08-24 physics.flu-dyn
Simulations of slip flow on nanobubble-laden surfaces
在微结构疏水性表面上，几何图案可能导致超疏水状态的出现，其中表面的气泡可能对沿着此类表面的流体流动产生强烈影响。特别地，它们可以强烈地影响在表面处检测到的滑动。我们提出了两相格子玻尔兹曼模拟的结构表面上的流动与附着的气泡和演示如何检测到的滑移取决于图案的几何形状，体压，或剪切速率。由于一个大的滑动导致减少摩擦，我们的研究结果允许协助优化微通道流量大的吞吐量。
2010-05-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Comparison of the slip of a PDMS melt on weakly adsorbing surfaces measured by a new photobleaching-based technique
我们提出了一种实验方法，允许量化在粘性聚合物流体的壁滑移，根据观察的演变在简单的剪切流动的光漂白图案内的荧光标记的聚合物熔体。这种简单的方法提供了在1 $μ$ m至1 mm范围内的顶部和底部界面处的滑移长度以及流体所经历的实际剪切速率的访问。基于简单的光学成像和图像分析技术，这种方法提供了一个改进相比，以前报道的方法，其中剪切前后的光漂白荧光强度分布进行了比较，并通过扫描光电倍增管测量。本方法依赖于从整个光漂白图案的3D演变的分析中直接确定聚合物流体内部的位移分布。我们证明了这种方法的潜力与测量的滑移长度的纠缠的PDMS熔体，作为剪切速率的函数，在接触几个弱表面，即端栓系的PDMS或聚苯乙烯（PS）链，自组装单层（SAM）的三甲氧基（十八烷基）硅烷（OTS），和玻璃状PS薄膜。
2017-07-24 physics.flu-dyn
Interfacial friction between semiflexible polymers and crystalline surfaces
报道了聚合物熔体与弱吸引结晶表面界面摩擦的分子动力学模拟结果。我们考虑一个粗粒度的珠弹簧模型的线性链可调的内在刚度。界面附近的聚合物链的结构和弛豫动力学被量化的第一简正模的时间自相关函数的回转半径和衰减。我们发现，在小的滑动速度的摩擦系数表现出明显的最大值，这是由于剪切诱导对齐的半柔性链段与固体壁接触。在大滑移速度下，摩擦系数的衰减与链刚度无关。的摩擦系数和剪切粘度的数据被用来阐明主要趋势的非线性剪切速率依赖的滑移长度。讨论了链刚度对第一流体层摩擦系数与结构因子关系的影响。
2012-02-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Regularization of the slip length divergence in water nanoflows by inhomogeneities at the Angstrom scale
我们进行了非平衡分子动力学模拟的水在纳米通道中的流动与区分{ \it静态}从{ \it动态}贡献的固体表面的分子流的滑移长度的目的。我们表明，在高剪切速率下的滑移长度发散的正则化，以前归因于壁动力学，而不是由其静态属性控制。令人惊讶的是，我们发现，在埃尺度的原子位移是足够的，以消除滑移长度的发散，实现无滑移条件。由于在室温下的表面热波动足以产生这些位移，我们认为，水的无滑移条件也可以实现理想的表面，不存在任何表面粗糙度。
2014-02-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unsteady laminar pipe flow of a Carbopol gel. Part I: experiment
本文对屈服应力剪切变稀流体（Carbopol- 980）的低雷诺数非定常管流进行了实验研究。对存在和不存在壁面滑移的流变流动中的固-流转变的研究揭示了不可逆变形状态与壁面滑移现象之间的耦合。特别地，壁滑移的存在几乎抑制了与流变滞后相关的变形功率赤字随材料受力速率的缩放。不可逆的固-流转变和壁面滑移行为出现在相同的施加应力范围内，因此，这两种现象似乎是相互耦合的。在增加/减少阶梯压力斜坡过程中进行的流场的原位测量揭示了三种不同的流态：固体（塞状），固体-流体和流体。与压力斜坡的增加/减少分支期间观察到的滞后相关的变形功率赤字揭示了对不稳定流驱动速率的依赖性，该速率与存在滑移的流变学测量期间观察到的速率一致。滑移速度对壁面剪应力的依赖性揭示了仅在流体流动状态内的Navier型滑移行为，这表明壁面滑移现象直接耦合到固-流转变。滑移速度与壁面速度梯度的普遍标度被发现和滑移长度是独立的特征时间强迫t0。论文最后讨论了主要发现及其对我们目前对Carbopol凝胶屈服和滑动行为的理解可能产生的影响。提出了几个步骤值得追求未来的实验/理论研究。
2013-01-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The Virtual Ring Shear-Slip Mesh Update Method
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出一种新的方法，用于高效准确地建模流体数值分析中的移动边界或界面问题，通过将物理域映射到闭合虚拟环，实现周期性直线平移的控制，适用于包装机的2D和3D模型。
2018-04-10 cs.CE cs.NA math.NA
The Activation Energy for Wall Slip
Navier滑移边界条件被解释为剪切速率和滑移速率的平衡。从滑移率与分子碰撞率成正比的观点出发，导出了Navier滑移边界条件的温度依赖性。滑移长度的温度依赖性的模型进行了验证的滑移测量液态烃在一种新型的库埃特型摩擦磨损试验机正在介绍。所得的流固界面实验数据的实质是在某一参考温度下的剪切和壁面滑移的四重活化能以及粘度和滑移长度。这四个不同的烃类液体的不同分子量，结构和极性证明了新的测量方法的适用性。通过对滑移长度的系统测量，得出了滑移长度随分子量增加而增加的三个结论：（1）滑移长度随分子量的增加而增加;（2）分子结构由饱和烃向不饱和烃的变化影响滑移长度和滑移活化能;（iii）向烃中加入一小部分极性分子减少了滑移长度，并增加了由于极性末端引起的壁滑移的活化能，液体的群体。
2021-11-18 physics.flu-dyn
Measurement of Newtonian fluid slip using a torsional ultrasonic oscillator
复合扭转超声振荡器是一种多功能的实验系统，可用于研究牛顿流体在光滑表面上的滑移。对振子的滑移相关阻尼进行了严格的分析。首先，有限表面滑移的现象和滑移长度被认为是一个半空间的牛顿流体与一个光滑的，振荡的固体表面接触。根据文献中的不一致之处，对定义进行了重新审查和澄清。我们指出，在一般的振荡流动中，Navier滑移长度b是一个复数.用一个直观的非约束相速度间断参数来描述滑移对粘性剪切阻尼测量的影响。该分析应用到复合振荡器和40 kHz振荡器的初步实验工作。已验证了水中疏水表面的防滑边界条件（NSBC），其在|b| =0 nm的~60 nm范围内。实验在230和6800 /s之间的剪切速率振幅下进行，对应于3.2和96 nm之间的线性位移振幅。
2007-10-18 physics.flu-dyn
On the Enhancement of Heat Transfer and Reduction of Entropy Generation by Asymmetric Slip in Pressure-Driven Non-Newtonian Microflows
本文研究了幂律流体在压力驱动下微通道流动的流体力学、传热和熵产。具体来说，我们解决的效果不对称的滑移边界条件在通道壁。恒定的，均匀的，但不相等的热通量施加在这个热发展流的壁。非对称滑移对速度分布、壁面剪应力、温度分布、Bejan数分布、平均熵产和Nusselt数的影响通过精确解析表达式的数值计算得到。具体地，由于不对称滑移，流体动量通量和热能通量沿着具有较大滑移的壁增强，这又将速度最大值的位置移动到更靠近所述壁的偏离中心的位置。不对称滑移也示出重新分配的峰和高原的Bejan数分布在整个微通道，示出了急剧的过渡之间的熵产生由于热传递和由于流体流动在偏离中心线的位置。在非对称滑移的存在下，施加的热通量的差异导致完全不同的Bejan数分布，这取决于哪个壁更热，以及流体是剪切变稀还是剪切变稠。总的来说，滑示出，以促进在速度场和温度场的均匀性，从而减少在这个流的不可逆性。
2018-12-17 physics.flu-dyn
'Gas cushion' model and hydrodynamic boundary conditions for superhydrophobic textures
具有捕获的气泡的超疏水Cassie纹理通过产生大的有效滑移来减少阻力，这对于涉及在小尺度下操纵液体的各种应用是重要的。在这里，我们讨论如何在气相中的纹理耗散修改其摩擦性能。我们提出了一种算子方法，它允许我们映射的气体亚相的流动在液体/气体界面的局部滑移边界条件。所确定的唯一局部滑移长度取决于粘度对比度和底层地形，并且可以立即用于评估纹理的有效滑移。除了超润滑Cassie表面，我们的方法适用于低粘度“润滑剂”浸渍的粗糙表面，甚至适用于Wenzel纹理，其中液体遵循表面浮雕。这些结果提供了一个框架的合理设计的纹理表面的许多应用。
2014-10-06 physics.flu-dyn
Possibility of obtaining two orders of magnitude larger electrokinetic streaming potentials, through liquid infiltrated surfaces
提出了一种用于将电动流动电位（Vs）的幅度从~ 0.02 V大幅增加到~ 1.6 V的方法。这是通过部署纹理，液体填充表面（LFS），填充低粘度油，电解质流动。在电解质-油界面的电荷密度以及增强的滑移可能是负责增强的VS。有人发现，通过实验分析以及计算模拟，流体滑移长度与填充油粘度成反比，并影响VS。该研究提供了新的观点复杂的电解质流动条件可能是相关的能量收集应用。
2020-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nanoscale sheared droplet: Volume-of-Fluid, phase-field and no-slip molecular dynamics
两种不混溶流体与固体表面之间的三相接触线的运动在各种润湿现象和技术应用中出现。连续介质理论的一个挑战是有效地表示接触线附近的分子现象。在这里，我们描述的分子过程的移动接触线，以评估两个不同的连续两相模型的准确性。具体而言，使用两个移动板之间的二维液滴的分子动力学（MD）模拟来创建不同毛细管数和接触角的参考数据。我们使用一个简单的点电荷/扩展（SPC/E）的粒子网格Ewald静电处理的水模型。该模型提供了一个非常小的滑移和更现实的分子物理比Lennards-Jones模型的代表。Cahn-Hilliard相场模型和流体体积模型针对来自MD参考数据的液滴位移进行校准。结果表明，校正后的连续介质模型可以准确地捕捉不同毛细数和接触角下的液滴位移和液滴破碎。然而，我们也观察到连续和原子模拟之间的差异，在描述瞬态和不稳定的液滴行为，特别是接近动态润湿过渡。剪切液滴的分子动力学提供洞察力的前进和后退的接触线所经历的线摩擦和大规模的时间的"粘滑"样振荡的证据。所提出的结果将作为一个垫脚石，对发展准确的连续模型，纳米流体力学。
2022-04-12 physics.flu-dyn
Geometry-Driven Segregation in Periodically Textured Microfluidic Channels
K.N. Toosi University of Technology（K.N.托伊西理工大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究院）
研究周期性纹理微流体通道中长形微粒输运动力学，揭示几何结构驱动颗粒沿通道中心线对齐的机制，提出设计被动分选或聚焦非对称颗粒的微流体设备方法。
2026-03-20 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn
Nonlocality of the slip length operator for scalar and momentum transport in turbulent flow over superhydrophobic surfaces
本研究针对超疏水表面湍流的标量与动量输运，采用宏观强迫方法对比两种边界条件，发现有限尺寸纹理下均匀化滑移长度存在显著非局域性，并验证了其对雷诺平均解的重要影响。
2025-01-25 physics.flu-dyn
Slip behavior in liquid films on surfaces of patterned wettability: Comparison between continuum and molecular dynamics simulations
研究了牛顿流体在混合边界条件下受基底约束的平面剪切作用时滑移长度的行为。上壁，由有限或消失的滑动的均匀表面组成，以恒定的速度平行于下固定壁移动，下固定壁的表面图案化有代表无剪切和有限或无滑动的交替区域的条纹阵列。速度场和有效滑移长度计算从分子动力学（MD）模拟和解决方案的斯托克斯方程的流动配置，无论是平行或垂直于条纹。当滑移区的归一化宽度$a/σ\gtrsim {\cal O}(10)$，其中$σ$是表征Lennard-Jones相互作用的（流体）分子直径时，获得流体动力学和MD结果之间的极好的一致性。在该状态下，有效滑动长度随着$a/σ$单调增加至饱和值。对于$a/σ\lesssim {\cal O}(10)$和横向流动配置，在下壁处的非均匀相互作用势构成粗糙表面，其分子尺度波纹强烈地减小了低于流体动力学结果的有效滑移长度。纵向流动的平移对称性消除了分子尺度粗糙度的影响;然而，对于小的$a/σ$值，在有限滑移的润湿区域上方减少的分子有序性增加了远高于流体动力学预测的有效滑移长度的值。有效滑移长度和代表图案化壁附近的第一流体层的液体结构因子之间的强逆相关性说明了分子有序效应对非惯性流中的滑移的影响。
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slip viscosity and strain-rate viscosity in Taylor-Couette laminar flows: Experimental falsification and end-wall effects
Nanchang University（南昌大学）；University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）；Jiangxi University of Water Resources and Electric Power（江西水利水电学院）
本文通过实验和数值模拟验证了滑移粘度模型在泰勒-库埃特层流中的有效性，并揭示了端壁对流场分布的影响。
2026-01-14 physics.flu-dyn
Effective slip boundary conditions for arbitrary one-dimensional surfaces
在许多应用中，构造有效的滑移边界条件是有利的，它可以充分表征图案表面上的流动。在这里，我们专注于层流剪切流光滑各向异性表面上的任意标量滑移$b(y)$，只在一个方向上变化。我们推导出的有效滑移长度张量的特征值的一般表达式，并表明，横向分量是等于一半的纵向一个较大的本地滑移，$2b(y)$。这个关系的一个显著的推论是，一旦从已知的空间非均匀标量滑移中找到有效滑移张量的纵向分量，就可以很容易地确定沿一维表面任何方向的流动。
2013-01-09 physics.flu-dyn
Influence of interfacial slip on the suspension rheology of a dilute emulsion of surfactant-laden deformable drops in linear flows
本文研究了界面滑移对线性流场中液滴稀悬浮液的变形和乳状液流变性的影响。液滴充满了表面活性剂，这些表面活性剂是本体不溶性的，并且仅沿着界面传输。采用渐近方法进行本分析，以解决由于变形的液滴的非线性。分析是在两种不同的限制情况下进行的，即：表面扩散为主的表面活性剂运输和表面对流为主的表面活性剂运输。对于任何一种极限情况下，我们看两个常见的散装流-单轴拉伸和简单剪切流的液滴动力学。在任何一个阶段的流体惯性可以忽略不计的假设下，它表明，在液滴界面处的滑移显着影响的表面张力引起的Marangoni应力，因此液滴变形和乳液流变学。界面滑移的存在不仅使液滴变形减小，而且使乳液的有效粘度降低。液滴变形和有效粘度的下降被认为是更严重的限制情况下，表面对流为主的表面活性剂运输。对于施加简单剪切流的情况，由于液滴变形产生的法向应力差也由于界面滑移的存在而受到影响。
2018-01-17 physics.flu-dyn
Magnetohydrodynamic Viscous Flow Over a Shrinking Sheet With Second Order Slip Flow Model
本文用二阶滑移流模型研究了可渗透收缩表面上的磁流体动力学粘性流动。本文利用相似变量技术得到了纳维-斯托克斯方程精确解的封闭形式。详细研究了滑移、吸力和磁参数的影响。结果表明，存在两个解支，即上解支和下解支。通过图形讨论了不同滑移、吸力和磁参数值时的速度和剪应力分布的行为。
2014-05-29 physics.flu-dyn
Vorticity wave interaction and exceptional points in shear flow instabilities
本研究建立了剪切流不稳定性中涡度波相互作用与$\mathcal{PT}$对称性破缺的联系，证明两耦合涡度波的最小系统是具有鞍结例外点的非厄米系统，揭示了频率失谐与耦合强度之比引发对称性破缺，并描述了例外点附近相位锁定与滑移动力学的转变。
2023-08-03 physics.flu-dyn
Effective longitudinal slip over grooves encapsulated by a nearly inviscid lubricant
Imperial College London（帝国理工学院）；Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究了被近无黏润滑剂包裹的矩形沟槽表面在外部剪切流下的有效滑移行为，揭示了润滑剂流动在该极限下的主导作用。
2026-01-28 physics.flu-dyn
Effect of shear and magnetic field on the heat-transfer efficiency of convection in rotating spherical shells
本文研究了球壳中旋转热对流。我们的分析基础上的一组约450直接数值模拟的（磁）流体动力学方程下的Boussinesq近似。埃克曼数的范围为$10^{-3}$至$10^{-5}$。对流的超临界性在某些模型中达到约1000。四组模拟被认为是：非磁模拟和发电机模拟与自由滑动或无滑移流动边界条件。具有自由滑移边界的非磁性设置产生最强的带状流。无滑移流动边界条件的非磁性模拟和自由滑移边界的自洽发电机都大大减少了区域流动。剪切的抑制导致传热效率的显著增加，在某些情况下增加3倍。只要对流受到旋转的显著影响，就会发生这种效率提高。在较高的对流驱动下，传热效率趋向于经典的非旋转Rayleigh-Bénard系统。对外边界热流纬向分布的分析表明，在赤道地区，切变对抑制热传递是最有效的。此外，我们探讨了磁场对对流的{ \em非纬向}流分量的影响。为此，我们比较了无滑非磁性的情况下，无滑发电机模拟的传热效率。我们发现，在$E=10^{-5}$磁场显着影响对流和传热效率的最大增益约30\%（与非磁性的情况下相比），获得了约3的Elsasser数。我们的分析促使我们推测，对流在极地地区的发电机在$E=10^{-5}$可能是在一个“磁旋”制度。
2015-11-17 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Holographic shear rheology of viscoelastic fluids
在这项研究中，我们报告使用数字全息显微镜（DHM）的三维解析流动运动学和剪切流变的粘弹性聚合物流体。我们计算重建记录的全息图可视化示踪剂注入微通道中的流量，然后通过粒子跟踪测速（PTV）的实施，以定量的空间分辨的速度场在3D中。为了选择DHM-PTV表征复杂流体的最佳参数，我们研究了全息记录距离、接种密度和颗粒尺寸的影响。使用最佳的参数，我们表现出定量表征的剪切流变速度场没有任何先验假设的壁边界条件或本构方程。牛顿和聚环氧乙烷溶液的粘度与剪切速率的数据可以在约0.05 - 20，000 s-1的范围内测量，仅需四个输入流速。从全息剪切流变仪的数据被认为是在良好的协议与计算流体动力学模拟和macrorheometry。全息剪切流变技术保持不受壁滑移事件，而是提供了一个途径来定量滑移的严重性。最后，我们讨论了全息可视化的微流体流动中的颗粒迁移，可以限制流场的访问，而在同一时间提供了一个指纹的悬浮流体流变学。
2019-10-01 physics.flu-dyn
Extraction of slip velocity in NEMD Couette flow systems using frictional dissipation
Tohoku University（东北大学）；the University of Osaka（大阪大学）
针对非平衡分子动力学模拟中滑移速度定义模糊的问题，提出基于固液界面摩擦耗散的热力学定义，避免微观尺度任意性。
2026-06-19 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Effect of slip on circulation inside a droplet
运动液滴中的内部再循环在几种基于液滴的微流体装置中起着重要作用，因为它增强了混合、化学反应和传热。在高剪切速率和较低的长度尺度下，壁面处流体滑移的发生变得突出，导致液滴循环的显著变化。使用分子动力学（MD）模拟，循环液滴的存在下，证明和量化。循环示出成反比的滑动长度，这是一个衡量界面润湿性。建立了一个简单的循环模型，该模型捕捉了滑移对液滴循环的影响。循环和滑移长度的标度参数识别从循环模型，导致崩溃的数据与不同的纵横比（AR）和滑移长度的液滴。该模型使用连续介质和MD模拟进行验证，并被证明是准确的液滴与高AR。
2013-11-22 physics.flu-dyn
Modeling Droplets with Slippery Interfaces
本文提出一种基于混合Navier-Stokes投影法和Immersed Interface Method的数值模型，用于研究二维和三维多相流体系统中的界面滑移现象，与实验和计算结果高度吻合，并揭示了滑移对多种流体系统的影响。
2022-06-16 physics.comp-ph physics.flu-dyn
