The influence of the substrate surface heterogeneity on axisymmetric oscillations of a drop in a finite volume of liquid
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2025-3-43-52Abstract
The article deals with the influence of substrate properties on drop dynamics in a vibration field. Natural and forced oscillations of a liquid drop surrounded by another liquid in a cylindrical vessel of a finite volume are investigated. In the equilibrium state, the drop has the shape of a cylinder and is limited in the axial direction by two parallel solid surfaces. The dynamics of the contact line of three media (drop–liquid–solid surface) is taken into account: the velocity of the contact line is proportional to the deviation of the contact angle from its equilibrium value. The proportionality coefficient (wetting parameter) is a function of the substrate surface coordinates, which allows us to consider this surface as inhomogeneous. The vessel is exposed to a vibration force directed along the symmetry axis of the vessel. Such vibrations excite only axisymmetric oscillations of the drop, but, due to the inhomogeneity, azimuthal modes will be excited, the spectrum of which is determined by the type of inhomogeneity. The dependence of frequencies and damping decrements of natural oscillations on the parameters of the problem is investigated. It is shown that heterogeneity qualitatively changes these dependences in comparison with the case of a homogeneous surface. The study of forced oscillations has revealed clearly noticeable resonance effects. It is shown that resonance frequencies of azimuthal modes are present.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Bulletin of Perm University. Physics

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.