Invariant states in inclined layer convection. Part 1. Temporal transitions along dynamical connections between invariant states
本文研究了普朗特数Pr=1.07时，两平行壁面间倾斜层内的热对流。根据倾斜角度和施加的温差，流动表现出各种各样的自组织时空对流模式。接近发病，这些模式已被解释的主要和次要的流动状态的线性稳定性分析。在更大的温差，远远超过发病，实验和模拟显示复杂的，动态演变的模式，不描述的稳定性分析，仍有待解释。在这里，我们采用动态系统的方法。我们构造了完全非线性三维Oberbeck-Boussinesq方程的稳定和不稳定的精确不变态，包括平衡态和周期轨道。这些不变的状态下观察到的对流模式超出其发病。我们确定的状态空间轨迹，从不稳定的层流，遵循一系列的不稳定的不变状态之间的动态连接，直到动态接近一个稳定的吸引子。总之，网络的动态连接的不变状态调解共存的不变状态之间的时间过渡，从而支持所观察到的复杂的时间依赖性的动态倾斜层对流。
2020-03-06 nlin.PS physics.flu-dyn
The collective behaviour of ensembles of condensing liquid drops on heterogeneous inclined substrates
采用长波介观流体动力学模型的膜高度的演变，我们研究合奏的固定和滑动滴的挥发性液体，连续冷凝到一个化学不均匀的倾斜基板。我们的分析相结合，一方面，路径延续技术，以确定分叉图的单滴非挥发性液体上的单个亲水性斑点上的部分dropped基板和，在另一方面，时间模拟的增长和脱钉的个人冷凝液滴，以及大合奏的长期行为，这样的下降。钉扎液滴在亲水点上生长，脱钉并沿着基底滑动，同时与其他钉扎液滴和滑动更慢的较小液滴合并，并且可能经历珠光不稳定性。因此，集体行为收敛到一个稳定的状态，其中冷凝和流出平衡。新兴的液滴尺寸分布的主要特点，然后可以与单滴分叉图。
2019-11-04 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
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
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
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
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
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
Transition from Cassie to Wenzel state in patterned soft elastomer sliding contacts
在本文中，我们提出了一个实验和理论分析之间的接触形成一个光滑的弹性体透镜和弹性体基板微图案与六角形阵列的圆柱形支柱。我们表明，使用JKR模型加上一个完整的描述之间的支柱，顶部之间的过渡到完全接触的衬底的变形时，正常负载增加到一个很好的预测阈值以上。我们还表明，以上的发病充分接触，充分接触的面积的演变是服从一个简单的缩放。
2012-01-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Depinning of three-dimensional drops from wettability defects
基底缺陷对横向驱动下的液滴滑动起决定性的影响。即使是微尺度的非均匀性，也需要有限的力来克服钉扎的影响。三维液滴的脱钉动力学研究的亲水性和疏水性的润湿性缺陷，使用长波演化方程的膜厚分布。结果发现，脱钉过渡的性质解释了实验观察到的粘滑运动。
2008-11-18 physics.flu-dyn
Hydrodynamic instability of shear imposed falling film over a uniformly heated inclined undulated substrate
针对均匀加热起伏基底上受剪切的重力降膜，开展线性与弱非线性稳定性分析，推导控制方程与判据，揭示剪切方向、温变物性、基底陡度对流动稳定性的影响规律及非线性区域特征。
2024-05-21 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
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
