Исследование устойчивости тонкого слоя жидкости в задаче Ландау–Левича

Авторы

  • Андрей Витальевич Люшнин (Andrey V. Lyushnin) Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет
  • Ксения Александровна Пермякова (Kseniya A. Permyakova) Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2020-3-48-55

Ключевые слова:

тонкий слой, устойчивость, задача Ландау–Левича

Аннотация

Теоретически исследуется устойчивость слоя жидкости в задаче Ландау–Левича. Свободная энергия данного слоя является суммой дисперсионного (ван-дер-ваальсового) взаимодействия и специфического электрического взаимодействия, обусловленного наличием двойных электрических слоев на обеих межфазных границах. В рамках длинноволнового приближения в системе уравнений Навье–Стокса изучается устойчивость такой системы относительно возмущений. Для различных толщин слоев приводится карта устойчивости.

Библиографические ссылки

Langmuir I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. Journal of the American Chemical society, 1918, vol. 40, no. 9, pp. 1361–1403.

Vrij A. Possible mechanism for the spontaneous rupture of thin, free liquid films. Discussions of the Faraday Society, 1966, vol. 42. pp. 23–33. DOI: 10.1039/DF9664200023

Padmakar A. S, Kargupta K., Sharma A. Instability and dewetting of evaporating thin water films on partially and completely wettable. The Journal of Chemical Physics, 1999, vol. 110, no. 3, pp. 1735–1744. DOI: 10.1063/1.477810

Ruckenstein E., Jain R. K. Spontaneous rupture of thin liquid films. Journal of the Chemical Society, 1974, vol. 70, pp. 132–147.

Derjaguin B. V., Churaev N. V. On the question of determining the concept of disjoining pressure and its role in the equilibrium and flow of thin films. Journal of Colloid and Interface Science, 1978, vol. 66, no. 3, pp. 389–398. DOI: 10.1016/0021-9797(78)9005-5

Israelachvili J. N. Intermolecular and surface forces with applications to colloidal and biological systems. New York; Academic, 1992. 296 p.

Sharma A., Ruckenstein E. An analytical nonlinear theory of thin film rupture and its application to wetting films. Journal of Colloid and Interface science, 1986, vol. 113, no. 2, pp. 456–479. DOI: 10.1016/0021-9797(86)9081-5

Reiter G. Dewetting of thin polymer films. Physical Review Letters, 1992, vol. 68, no. 1, pp. 75–82. DOI: 10.1103/PhysRevLett.68.75

Derjaguin B. V. Theory of stability of colloids and thin films, New York: Consultants Bureau, 1989. 274 p.

Williams M. B., Davis S. H. Nonlinear theory of film rupture. Journal of Colloid and Interface Science, 1982, vol. 90, no. 1, pp. 220–228.

DOI: 10.1016/0021-9797(82)90415

Teletzke G. F., Davis H. T., Scriven L. E. Wetting hydrodynamics. Revue de Physique Appliquée, 1988, vol. 23, no. 6, pp. 989–1007. DOI: 10.1051/rphysap: 01988002306098900

Sharma A., Jameel A. T. Nonlinear stability, rupture, and morphological phase separation of thin fluid films on apolar and polar substrates. Journal of Colloid and Interface Science, 1993, vol. 161, no. 1, pp. 190–208. DOI: 10.1006/jcis.1993.1458

Bonn D., Eggers J., Indekeu J., Meunier J., Rolley E. Wetting and spreading. Reviews of Modern Physics, 2009, vol. 81, no. 2, pp. 739–805. DOI: 10.1103/RevModPhys.81.739

Craster R. V., Matar O. K. Dynamics and stability of thin liquid films. Reviews of Modern Physics, 2009, vol. 81, no. 3, pp. 1131–1198. DOI: 10.1103/RevModPhys.81.1131

Landau L., Levich B. Dragging of a liquid by a moving plate. Acta Physicochim. URSS, 1942, vol. 17, pp. 42–54.

Krechetnikov R., Homsy G. M. Dip coating in the presence of a substrate-liquid interaction potential. Journal of Fluid Mechanics, 2005, vol. 17, pp. 102105–102113. DOI: 10.1063/1.2107927

Maleki M., Reyssat M., Restagno F., Quéré D., Clanet C. Landau–Levich menisci. Journal of Colloid and Interface Science, 2011, vol. 354, no. 1, pp. 359–363. DOI: 10.1016/j.jcis.2010.07.069

Mayer H. C., Krechetnikov R. Landau–Levich flow visualization: Revealing the flow topology responsible for the film thickening phenomena. Physics of Fluids, 2012, vol. 24, pp. 052103–052136. DOI: 10.1063/1.4703924

Maillard M., Boujle J., Coussot P. Solid-solid transition in Landau–Levich flow with soft-jammed systems. Physical Review Letters, 2014, vol. 112, 068304. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.068304

Bindini E., Naudin G., Faustini M., Grosso D., Boissière C. The critical role of the atmosphere in dip-coating process. Journal of Physical Chemistry, 2017, vol. 121, no. 27, pp. 14572–14580. DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b02530

Krechetnikov R., Homsy G. M. Surfactant effects in the Landau–Levich problem. Journal of Fluid Mechanics, 2006, vol. 559, pp. 429–450. DOI: 10.1017/S0022112006000425

Afanasiev K., Münch A., Wagner B. Landau–Levich problem for non-Newtonian liquids. Physical Review E, 2007, vol. 76, no. 3, 036307. DOI: 10.1103/PhysRevE.76.036307

Han Y., Na Y. H. Measurement of liquid film thickness on moving plate during dip-coating process. Korea-Australia Rheology Journal, 2018, vol. 30, pp. 137–143. DOI: 10.1007/s13367-018-0014-x

Oron A., Davis S. H., Bankoff S. G. Long-scale evolution of thin liquid films. Reviews of Modern Physics, 1997, vol. 69, no. 3, pp. 931–980. DOI: 10.1103/RevModPhys.69.931

Jameel A. T., Sharma A. Morphological phase separation in thin liquid films: II. Equilibrium contact angles of nanodrops coexisting with thin films. Journal of Colloid and Interface Science, 1994, vol. 164, no. 2, pp. 416–427. DOI: 10.1006/jcis.1994.1184

Derjaguin B. V., Churaev N. V., Muller V. M., Kisin V. I. Surface forces. New York: Consultants Bureau, 1987. 440p.

Sanochkin Y. V. Van der Waals waves in free-surface liquids Technical Physics, 2003, vol. 48. no.5, p. 546–551. DOI: 10.1134/1.1576465

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2020-09-23

Как цитировать

Люшнин (Andrey V. Lyushnin) А. В., & Пермякова (Kseniya A. Permyakova) К. А. (2020). Исследование устойчивости тонкого слоя жидкости в задаче Ландау–Левича. Вестник Пермского университета. Физика, (3). https://doi.org/10.17072/1994-3598-2020-3-48-55

Выпуск

№ 3 (2020)

Раздел

Статьи

Лицензия

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.