Tunable transport of drops on a vibrating inclined fiber
纤维介质中液滴的传输发生在各种工程系统中，例如雾的收集或纺织品的清洁。调节或控制液体运动的能力可以提高系统效率并实现新的工程应用。在这封信中，我们实验研究如何部分润湿液滴在一个单一的纤维可以通过振动纤维操纵。我们表明，沿纤维的滑动运动或滴的滴可以触发由驻波。我们确定的条件下的液滴体积，光纤倾斜角和振幅和频率的振荡，以观察这些不同的行为。最后，我们实验说明，振动可以用来控制运输和收集的水滴沿纤维使用的组合的滑动和滴水过渡。
2015-10-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Do liquid drops roll or slide on inclined surfaces?
本文采用扩散界面模型，考虑任意平衡接触角，研究了重力作用下二维液滴在倾斜表面上的运动。通过将液滴内部的速度梯度分解为剪切流和残余流来分析运动学。这种分解有助于区分液滴的滑动运动和滚动运动。我们的详细研究证实了直觉，在滚动运动占主导地位的液滴形状接近一个圆圈，液滴和周围流体之间的粘度对比变大。作为运动学的结果，一般液滴形状中的旋转量遵循以几何形状为特征的通用曲线，并且与邦德数、表面倾斜度和平衡接触角无关，但由滑移长度和粘度对比度确定。我们的研究结果打开了一个合理的设计液滴表面性能的方式，无论是当滚动运动是可取的（如在自清洁疏水液滴），或当它必须被阻止（如在杀虫剂喷洒在树叶上）。
2014-05-08 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
Sliding drops - ensemble statistics from single drop bifurcations
与水平板上的液滴相比，沿倾斜板向下滑动的相互作用的液滴的集合显示出显著不同的粗化行为：由于不同尺寸的液滴以不同的速度滑动，频繁的碰撞导致快速聚结。然而，超过一定尺寸的单个滑动液滴是不稳定的，并且分裂成更小的液滴。因此，一个大的液滴系综的长时间动力学是由合并和分裂的平衡。我们采用了长波膜高度演化方程，并确定从大域上的直接数值模拟的液滴尺寸分布朝向一个稳定状态的动态。分布的主要特点，然后有关的分歧图的个别滴获得的数值路径延续。所获得的知识使我们能够开发一个Smoluchowski型统计模型的合奏动力学，以及比较完整的直接模拟。
2017-06-02 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
Criterion for sliding / rolling characterization during droplet motion over superhydrophobic surfaces
超疏水表面是近年来研究的热点，其原因之一是超疏水表面的自清洁特性，即液滴在其表面上自由滚动的能力，但现有文献大多是关于液滴在超疏水表面上的静态润湿行为的研究，对液滴在超疏水表面上运动的物理机制也没有进行详尽的理论研究为了分析液滴在超疏水表面上的滑动/滚动特性，提出了一个无量纲数来表征液滴在超疏水表面上的滑动和滚动，这个数被称为“滑移雷诺数”.对不同表面和液滴特性的液滴运动进行了模拟，得到了一个与滑动/滚动行为相对应的唯一数值，并用文献中的实验对该数值的适用性进行了检验。
2015-11-27 physics.flu-dyn
Evaporation of sessile ethanol-water droplets on a highly inclined heated surface
实验研究了乙醇-水二元液滴在倾斜衬底上的蒸发过程，在临界滑动角以下，不同衬底温度下的蒸发过程。使用配备有CMOS相机和红外（IR）相机的定制测角仪。在蒸发过程中，液滴被观察到保持钉扎在前进侧，而后退侧收缩。倾斜基板上的液滴的前进和后退接触角的不对称性导致通过IR图像捕获的复杂的热溶质Marangoni对流。液滴在蒸发的早期阶段在前进的接触线周围表现出两个不同的振荡的富水冷区，而更易挥发和更轻的乙醇在后退侧附近产生更热和快速蒸发的单元。当乙醇蒸发掉时，富含乙醇的细胞崩溃，沿着斜面产生热脉动。随后，热模式变得类似于纯水滴的热模式。研究还发现，热溶质驱动的振荡对流随衬底温度的升高而增加。尽管在对流动力学的复杂性，蒸发速率表现出在归一化时间在不同的基板温度，可以表示为分段线性拟合在蒸发的早期和后期阶段的普遍行为。
2020-03-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thermocapillary migration of a self-rewetting droplet on an inclined surface: A phase-field simulation
本文用相场格子玻尔兹曼方法模拟自润湿液滴在倾斜表面的热毛细迁移，发现马兰戈尼数增大加速迁移并导致变形，亲水表面向高表面能区迁移，疏水表面相反，且高黏度比下液滴内出现双涡旋。
2024-07-17 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Leidenfrost drop impact on inclined superheated substrates
在实际应用中，液滴总是以各种倾角撞击固体壁面。对于Leidenfrost液滴的倾斜冲击，其在其底部表面下具有蒸汽层以防止其与过热基底直接接触，液滴可以几乎无摩擦地沿着基底滑动，伴随着扩展和缩回。为了单独研究这些过程，我们实验观察了乙醇液滴的过热倾斜基板的影响，使用高速成像从两个不同的角度同步。我们首先研究动态莱顿弗罗斯特温度，这主要取决于正常的韦伯数${We}_\perp $。然后将衬底温度设置为足够高以研究莱顿弗罗斯特滴行为。在铺展过程中，液滴始终保持均匀。并且最大扩频因子$D_m/D_0$遵循与大的正常韦伯数${We}_\perp $的幂律依赖性，对于$We_\perp \geq 30$为$D_m/D_0 = \sqrt{We_\perp /12+2}$。在收缩过程中，由于重力作用，具有低冲击速度的液滴变得不均匀。对于滑动过程，所有研究的液滴的停留时间几乎是一个常数，这是不受倾角和$We$数。无摩擦蒸汽层导致无量纲滑动距离$L/D_0$遵循幂律依赖于平行韦伯数$We_\parallel$为$L/D_0 \propto We_\parallel^{1/2}$。在不直接接触基底的情况下，液滴的行为可以分别由${We}_\perp $和$We_\parallel$确定。当撞击速度太高时，液滴破碎成许多微小的液滴，这就是所谓的飞溅现象。在当前参数范围内，临界飞溅标准为$We_\perp…
2020-08-26 physics.flu-dyn
Morphological transitions of sliding drops: Dynamics and bifurcations
我们研究完全三维的液滴，采用薄膜方程，占毛细作用，润湿性，并在小梯度（或长波）近似的横向驱动力的倾斜下滑。特别是，我们专注于定性变化的形态和行为的固定滑动滴。我们采用基板的倾斜角作为控制参数，并使用连续技术来分析几个固定的液滴尺寸的固定液滴的分岔图，其线性稳定性，和相关的本征模式。通过直接的数值模拟，也被用来调查一个分支的时间周期性的行为（对应于重复的分裂-合并周期，其中的分裂也被称为珍珠）出现在一个全球性的不稳定性，相关的滞后行为，和周期加倍级联的存在范围和不稳定性的预测进行测试。本文还研究了具有有限长尾的液滴系统的非平凡振荡行为。最后，它示出的分岔图的主要特征遵循标度律在几十年的液滴尺寸。
2016-12-14 physics.flu-dyn
Evaporating droplets on inclined plant leaves and synthetic surfaces: experiments and mathematical models
假设：由于叶片表面复杂的物理化学性质，表面活性剂液滴在叶片上的蒸发是复杂的。然而，对于某些叶片表面的蒸发过程似乎遵循标准的恒定接触半径或恒定接触角模式，它应该有可能模仿液滴蒸发与精心选择的合成表面和一个相对简单的数学模型。实验：表面活性剂液滴蒸发实验在两种商业作物品种小麦和辣椒上进行，以及两个合成表面，直到$90\,^{\circ}$倾斜。在整个蒸发实验中，测量了液滴的接触角、高度、体积和接触半径的时间依赖性。建立了数学模型来模拟实验。调查结果：除了一个明显的例外，对于表面、表面活性剂浓度和角度的所有组合，实验似乎遵循标准蒸发模式，并且通过数学模型（修改的Popov和Young-Laplace-Popov）很好地描述。例外的是小麦具有高的表面活性剂浓度，液滴蒸发出现非标准的，偏离扩散限制模型，也许是由于额外的机制，如吸附的表面活性剂，气孔密度或细长的形状在小麦表面的凹槽的方向。
2021-01-27 physics.flu-dyn
Too fast to grow: Dynamics of pendant drops sliding on a thin film
已知悬浮在湿基底的下侧上的悬垂液滴从周围的薄液膜积聚流体，该过程通常导致滴落。这种液滴的生长由于它们在均匀的水平膜上平移的能力而加速。在这里，我们表明，这种情况是令人惊讶的逆转时，基板稍微倾斜（$\approx 2$度），液滴变得太快，在他们的运动过程中增长和收缩。结合实验和数值模拟，我们合理化的传统的增长制度和以前未知的衰变制度，我们报告之间的过渡。使用的朗道-列维奇弯月面，连接到膜的分析处理，我们定量预测的两个流态和临界倾角的值，它们之间的过渡发生的下降动态。
2021-07-30 physics.flu-dyn
The frictional force on sliding drops
固体表面之间的相对运动的动摩擦力不同于启动运动所需的静态力，但通常认为这种区别不会发生在固体上移动的液滴上。最近的实验[Gao等人，Nature Phys. { \bf 114}，191（2018）]对这一观点提出了质疑，并声称观察到滑动液滴的固体对固体摩擦的模拟。我们使用分子动力学模拟来研究在几种情况下，移动的液体施加在固体上的力。与实验室实验所需的间接技术相反，在这些计算中，摩擦力是直接可获得的。我们发现，除了可能的惯性效应，由于突然启动的运动和老化的影响无约束滴，摩擦力是恒定的时间。
2018-09-14 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
Mesoscopic hydrodynamic model for spreading, sliding and coarsening compound drops
该研究完善复合液滴的梯度动力学介观模型，建立宏介观参数一致性，并通过铺展、滑移和粗化算例展示全曲率模型。
2025-02-20 physics.flu-dyn
Droplet impact of emulsions on inclined microstructured surfaces
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学工程学院）；Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学材料研究所）
本文实验研究了20%体积分数的硅油-水乳液液滴在倾斜微结构化表面的撞击行为，识别出五种撞击模式，揭示了乳液撞击与水的差异及局部相分布对撞击的影响，为相关应用提供了新见解。
2026-09-01 physics.flu-dyn
Deviation of viscous drops at chemical steps
我们提出了系统的润湿实验和数值模拟重力驱动的液滴在平面基板上的线性化学步骤装饰滑动。令人惊讶的是，观察交叉的最佳方向不是垂直于台阶的方向，而是取决于材料参数的有限角度。我们计算的景观的接触线迁移率模型表明，接触角滞后占主导地位的动态在步骤，并确定是否液滴传递到下基板上的力作用于液滴。这一分析得到了钉扎、交叉、滑动和滑动后钉扎的实验动态相图的很好支持。
2016-03-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
How Spontaneous Electrowetting and Surface Charge affect Drop Motion
Max Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所）；Institute for Nano- and Microfluidics, TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学纳米与微流体研究所）；Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究学院）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）
研究通过低毛细数条件下滑动液滴发现，电荷分离导致自发电润湿和表面电荷效应，两者共同影响接触角，但最终在退行接触线处相互抵消，使接触角变化不显著。
2026-02-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wind- and Gravity-Forced Drop Depinning
液滴由于表面张力而粘附到固体表面，但由于风或重力的作用，液滴可以沿着表面脱钉并往回跑。这项工作开发了一个简单的机械模型，结合重力和高雷诺数风强迫和测试，模型使用粗糙的铝表面上的水滴脱钉。在非倾斜表面上，滴depin在恒定的临界韦伯数，$W\!e_{\mathrm{crit}}=7.9$，对于目前的润湿性条件。在倾斜表面上，$W\!e_{\mathrm{crit}}$随Bond数和非强制液滴的宽高比的乘积线性减小。在$W\!e_{\mathrm{crit}}=4$之上和之下的不同的风和重力主导的强迫制度的线性斜率是不同的。接触线形状和液滴轮廓形状在脱钉条件下测量，但不能充分解释两个强制制度之间的差异。
2020-09-09 physics.flu-dyn
Surface declination governed asymmetric sessile droplet evaporation
本文报道了倾斜衬底上的液滴蒸发动力学。本文对不同衬底厚度、润湿性和温度下的液滴蒸发行为进行了全面的实验和理论分析。与基板decaderance固着液滴表现出扭曲的形状和蒸发在不同的速率相比，液滴在同一水平基板上，其特征在于更经常的蒸发制度的变化。在蒸发过程中，滑粘和跳粘模式是突出的。对于倾斜衬底上的液滴，蒸发通量也是不对称的，并且由初始接触角的不同决定。由于后接触线处的接触角较小，因此它是蒸发通量较高的区域。粒子图像测速仪显示了倾斜液滴内的内循环速度增加。蒸发通量的不对称性导致更高的温度梯度，这最终增强了蒸发通量最高的液滴后部附近的热Marangoni循环。采用一个模型对热Marangoni平流速度进行了预测，得到了较好的拟合。倾斜角和施加的热条件相互作用，并导致变形的蒸发动力学比液滴在水平加热表面。即使TL的微弱运动也会显著改变蒸发动力学，通过将液滴的形状从理想的椭圆形改变为几乎球冠，这最终降低了蒸发通量。液滴的寿命是通过修改非加热基板的可用模型来建模的，以考虑形状不对称性。目前的研究结果可能会对微尺度热流体动力学产生强烈的影响。
2020-06-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
How and When the Cassie-Baxter Droplet Starts to Slide on the Textured Surfaces
Cassie-Baxter态液滴在织构表面上具有许多局部能量极小值，而它们之间的能垒大小受重力的影响。当液滴不能在表面上找到任何局部能量最小点时，液滴开始滑动。基于拉普拉斯压力方程，预测了二维Cassie-Baxter液滴在织构表面上的形状。通过考虑液滴与表面微结构之间的干涉以及分析脱钉过程中自由能的变化来考察液滴的稳定性。之后，对基于线张力的前跟踪方法模拟（LTM），无缝地捕捉液体和基板之间的附着和分离的理论分析进行了验证。我们回答了关于滑动研究领域的公开辩论：（i）滑动是否以前端滑动或后端滑动开始，以及（ii）在水平表面上测量的前进和后退接触角是否与滑动开始时液滴的前后接触角相当。此外，还提出了一种新的液滴平移机制，即冷凝-蒸发循环促进液滴平移。
2020-06-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sliding of a liquid spherical droplet in an external insoluble liquid at low Reynolds numbers
本文首次将 Navier 滑移条件引入液-液边界，推导出广义 Hadamard-Rybczynski 方程，以解释低雷诺数下液滴运动偏离经典 HR 公式而更接近 Stokes 阻力的实验现象。
2025-02-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Polyelectrolyte adsorption at the solid-liquid interface favors receding contact line instability
Max Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究通过高速高分辨率显微镜观察滑动滴液的退缩接触线动态，揭示粘弹性对退缩接触线不稳定性的影响，发现聚合物电荷对丝状物形成有关键作用。
2026-04-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Vibration-induced climbing of drops
我们报告了一个实验研究的液滴逆着重力移动，当放置在一个垂直振动的倾斜板，这是部分润湿的下降。振动频率的范围为30至200 Hz，并且在振动加速度的阈值以上，液滴经历向上运动。我们将这种令人惊讶的运动归因于液滴的变形，这是由于衬底的存在引起的向上或向下对称性破缺的结果。我们将运动方向与接触角测量值相关联。这种现象可以用来使液滴在平面内沿任意路径移动，而无需特殊的表面处理或局部强制。
2008-09-11 physics.flu-dyn
Interplay of substrate inclination and wettability on droplet impact dynamics
进行了实验研究，以阐明表面润湿性和倾斜的作用后的冲击动力学的液滴。超疏水表面的最大铺展直径和铺展时间随倾角和法向韦伯数的增加而减小。SH表面上的实验被发现是在良好的协议与现有的分析模型，合并与修改的斜冲击条件。还测量了不同倾角下的能量比和伸长率。在倾斜的SH表面上，观察到不同的特征，如二次液滴形成的停滞，接触线处的夹断减少和倾斜依赖的伸长机制。与SH表面相反，亲水表面的最大铺展因子和铺展时间分别随倾角和法向韦伯数的变化趋势相反。这是由于切向动能在较大倾角时对附着能和重力势的支配作用。最后，纳米粒子的胶体溶液被用来阐明滑动和分离压力SH和亲水性表面，分别。总体而言，文章提供了一个全面的图片后冲击动力学的倾斜表面上的液滴，包括一个广泛的范围内的控制参数，如雷诺数，韦伯数，倾斜度和表面润湿性。
2019-02-19 physics.app-ph physics.flu-dyn
Sliding of a liquid spherical drop in an external fluid: a generalization of the Hadamard-Rybczynski equation
本文针对液-液界面部分滑移条件下的液滴缓慢运动问题，推导了广义Hadamard-Rybczynski方程，推广了经典模型，验证了其对特定乳液实验的解释力，为相关界面流动研究提供了理论基础。
2025-07-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wetting States of Two-Dimensional Drops under Gravity
本文提出了二维液滴在重力作用下的杨-拉普拉斯方程的解析模型。受Landau和Lifshitz（1987）的开创性工作的启发，我们推导出了任意接触角和液滴体积的液滴在平面上的轮廓的解析表达式。进一步扩展了倾斜表面上液滴的润湿理论，揭示了接触线对液滴润湿状态的关键作用：（1）当接触线完全钉扎时，液滴的前进、后退接触角和形状可以由预定的液滴体积、滑动角和接触面积唯一确定，而不依赖于Young接触角;（2）当液滴具有可动接触线时，由于表面张力与重力的竞争，液滴将达到自由能最小的润湿状态。我们的理论与数值结果非常吻合。
2017-06-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Contact angle hysteresis effects on a drop sitting on an incline plane
我们研究了液滴在与水平面成$α$角倾斜的固体基底上的接触角滞后和形态变化。这个值总是小于临界值$α_{crit}$，超过这个值，液滴就会开始下滑。对正和负$α$（$|α|<α_{crit}$）进行滞后循环，并对接触角、自由表面和足迹形状的变化进行完整的研究。液滴形状分析的平衡压力方程的解决方案内和长波模型（润滑近似）。在此近似下，我们得到一个截断的解析解，描述了静态液滴形状，这是成功地与实验数据相比。该解决方案具有实际意义，因为它允许从非常小的一组相对容易测量的液滴参数开始，完整描述所有液滴特征，例如其足迹形状或液滴周边周围的接触角分布。
2018-09-28 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
Gravito-capillary pinning of pendant droplets under wet uneven surfaces
本文通过实验、模拟与理论揭示无接触线悬挂液滴可因重力–毛细作用被地形缺陷钉扎，并提出无拟合参数的半解析模型及复杂路径引导方法。
2024-03-26 physics.flu-dyn
Variational approach to droplet motion on uneven solid surfaces, including contact line dynamics and evaporation
Loughborough University（拉夫堡大学）
本文通过变分动力学方法推导了不平整表面液膜和液滴的动力学方程，研究了接触线动力学及蒸发过程，揭示了液滴在倾斜刻痕表面的滞留与滑动现象。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particle deposition after droplet evaporation on super-hydrophobic micro-textured surfaces
我们研究了当一滴胶体颗粒在由微柱制成的超疏水表面上干燥时获得的最终沉积物的大小和形状。正如预期的那样，大多数颗粒位于圆形区域内，其半径大致对应于结构内液体刺穿的拉普拉斯压力阈值（Cassie-Wenzel转变），由于接触线钉扎引起咖啡污渍沉积。尽管宏观上液体/固体摩擦很低，但在主环外部区域的柱顶部观察到微小沉积物，这一点不太令人期待。实验进行了不同的颗粒浓度和初始体积的下降，以确定这些参数对沉积物的尺寸分布的影响。根据最近的非挥发性液体滑动滴的实验，提出了微小沉积物的微观见解。
2012-05-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Motile Escherichia coli-laden Droplets Exhibit Reduced Adhesion and Anomalous Wetting Behavior
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
研究通过实验发现，含活大肠杆菌的液滴比含死菌的液滴表面粘附力更低，且浓度越高粘附力越小，原因是活菌的鞭毛运动抵抗蒸发驱动流，产生集体动力学，促进接触线解钉，从而降低粘附。
2026-07-02 cond-mat.soft physics.bio-ph 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
Optimal Control of Droplets on a Solid Surface using Distributed Contact Angles
控制固体表面上移动和固定液滴的形状和位置是微流体应用中经常发现的重要特征。然而，自动化它们，例如，对于高通量应用，很少涉及基于模型的最优控制策略。在这项工作中，我们证明了最优控制的形状和位置的液滴在倾斜表面上滑动。这个基本测试用例是许多微流体设计中的基本构建块。固体表面、周围气体和液滴之间的静态接触角用作控制变量。通过使用几个控制贴片，例如，如同在电润湿中所做的那样，允许接触角在空间和时间上变化。在计算机实验中，我们能够使用基于梯度的优化来计算数学上最佳的接触角分布。液滴的动力学由Cahn-Hilliard-纳维-斯托克斯方程描述。我们期望我们的演示将成为更复杂的优化设计和控制概念的起点。
2020-04-12 physics.app-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Drops on polymer brushes -- advances in thin-film modelling of adaptive substrates
本文回顾了聚合物刷覆盖自适应基底上液滴动力学的梯度动力学中尺度流体力学建模进展，涵盖非挥发与挥发性液体的铺展和滑动行为。
2023-12-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Quasi-Two-Dimensional Drops
本文提出将液体限制在垂直壁面间形成准二维液滴，证明其在静止、运动及外场作用下可类比三维液滴，为简化研究复杂液滴现象并探索降维新物理提供平台。
2024-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Volume penalization method for simulating flows around a rotating solid with multiple reference frame and sliding mesh
Center for Research on Innovative Simulation Software, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo（东京大学工业科学研究所创新模拟软件研究中心）
本研究提出一种结合多参考系和滑动网格的体积惩罚法，用于模拟旋转固体周围的流体流动，并通过实验验证其有效性。
2026-01-15 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Adaptive two capacitor model to describe slide electrification in moving water drops
本文提出自适应双电容器模型，通过三相接触线处电压的自适应变化解释滑动水滴起电现象，成功建模多种表面上的电荷实验并揭示电荷分离的分子机制。
2024-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Comparison of Energy Stable Simulation of Moving Contact Line Problems using a Thermodynamically Consistent Cahn-Hilliard Navier-Stokes Model
液滴沿着固体表面滑动是自然界中经常观察到的现象，例如，树叶上的雨滴，以及在日常情况下，例如，在一个饮用玻璃杯里的水滴。为了模拟这种情况，我们使用相场方法。体模型由来自[Abels等人，数学修正数学修正应用科学，22（3），2012]。为了模拟接触线动力学，我们应用流体的广义Navier边界条件和相场的动态平流边界接触角条件，如在[Qian et al.，流体力学杂志，564，2006]。近年来，提出了几种方案来解决这个模型的数值。虽然它们在复杂性方面存在很大差异，但在热力学一致性方面，它们都满足某些基本性质。然而，一个准确的比较方案的影响上的移动接触线很少发现。因此，我们周到地比较了质量的数值结果与三个不同的计划和两个不同的体能量势。特别地，我们讨论了不同方案对滑动液滴的表观接触角的影响。
2019-09-05 physics.comp-ph 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
Non-monotonic frictional behavior in the lubricated sliding of soft patterned surfaces
本文通过雷诺润滑方程数值解和微扰理论，研究了软图案化圆柱表面润滑滑动中的摩擦行为，发现摩擦系数随粗糙度增大先升后降、甚至低于光滑表面的非单调现象，并给出不同速度和粗糙度振幅下的标度律，为软机器人和触觉工程中的摩擦建模提供理论基础。
2024-08-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Kinetic Monte Carlo and hydrodynamic modelling of droplet dynamics on surfaces, including evaporation and condensation
我们提出了一个格子气（广义伊辛）模型的固体表面上的液滴。模型中的时间演化包括两个过程：（i）由动力学蒙特卡罗算法确定的单粒子运动。这些将颗粒在表面上和液滴内的扩散以及蒸发和冷凝（即液滴与周围蒸汽之间的颗粒交换）纳入模型中。(ii)更大规模的集体运动，模拟平流流体动力学流体运动，通过考虑薄膜方程预测的动力学来确定。该模型使我们能够联系宏观量，如接触角和表面张力取决于微观粒子之间的相互作用参数，并与固体表面。我们目前的结果液滴加入，传播，滑动重力下，去湿，蒸发的影响，扩散和对流动力学的相互作用，以及如何所有这些行为取决于温度和其他参数。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
New insights into the capillary retention force and the work of adhesion
我们计算了正常的毛细保持力，锚定的下降到一个固体表面在垂直于表面的方向，并研究这种力和杨杜普雷粘附功之间的关系。我们还计算了通过移动固体基底上的三线来产生或破坏一片固液界面所需的功。我们认为，当毛细数是小的，一个滴是在一个表面上以恒定速度滑动，横向保持力是能量耗散的主要来源，而粘性耗散起着次要的作用。
2022-05-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Convective scalar transport from spherical drops in complex shearing flows
Robert Frederick Smith School of Chemical and Biomolecular Engineering, Cornell University（康奈尔大学罗伯特·弗雷德里克·史密斯化学与生物分子工程学院）；Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）
研究了复杂剪切流中球形液滴的对流标量传输，通过分析不同流场拓扑结构对传输速率的影响，揭示了边界层形成机制及Nu与Pe的关系。
2026-01-24 physics.flu-dyn
Gradient flow formulation and second order numerical method for motion by mean curvature and contact line dynamics on rough surface
本文研究了无惯性和粘性应力作用下，液滴在倾斜粗糙表面上运动的动力学特性。在这种情况下，液滴的动力学是润湿域和毛细管表面方面的纯几何运动。使用一个单一的图形表示，我们解释这个几何运动作为一个梯度流的希尔伯特流形。我们提出了无条件稳定的一阶/二阶数值格式来模拟这种几何运动的液滴，这是使用运动的中曲率加上移动接触线。该计划是基于（i）明确的移动边界，解耦的动态更新的接触线和毛细管表面，（ii）移动网格上的半拉格朗日方法和（iii）预估校正法与非线性椭圆求解器高达二阶精度。对于空间变量连续的拟静态动力学问题，我们证明了一、二阶数值格式的稳定性和收敛性。为了证明所提出的计划的准确性和长期验证，几个具有挑战性的计算实例-包括呼吸液滴，非均匀粗糙表面上的液滴和准静态Kelvin悬垂液滴-构造和比较精确解的准静态动力学得到的去奇异微分-代数系统方程（DAE）。
2020-11-16 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
An Alternative Method to Implement Contact Angle Boundary Condition on Immersed Surfaces for Phase-Field Simulations
在本文中，我们提出了一种替代方法来实现接触角的浸入表面上的相场模拟的两相流使用的Cahn-Hilliard方程在笛卡尔网格的边界条件。这种简单而有效的方法的灵感来自以前的作品的润湿边界条件的几何制定。在二维情况下，充分利用序参量的双曲正切分布，我们能够从流体中仅一点的信息获得其在鬼点处的未知值。这是在与以前的方法使用插值涉及几个点。该特殊功能允许此方法在穿过网格线的浸没曲面（包括弯曲曲面）上轻松实现。通过两个实例的研究进行了验证：（1）液滴在不同接触角的圆柱上的形状;（2）液滴在给定接触角的嵌入斜壁上的扩展。
2016-10-23 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Contact line friction of bubbles
本文开发了气泡摩擦力仪器直接测量气泡接触线摩擦，揭示了其从静态到动态的转变过程及速度依赖性，并克服了液滴方法的局限，为气泡操控和电化学应用提供了定量基础。
2025-09-19 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
Modelling droplet-particle interactions on solid surfaces by coupling the lattice Boltzmann and discrete element methods
Institute for Multiscale Thermofluids, School of Engineering, University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院多尺度热流体研究所）
该研究耦合LBM与DEM开发三维数值方案，模拟液滴-颗粒在固体表面的相互作用，揭示液滴除污机制，还可探究相关环境现象并调控实验难调参数。
2026-07-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
