Влияние пространственной неоднородности подложек и электрического поля на динамику зажатой капли

Авторы

  • Алексей Анатольевич Алабужев Пермский государственный национальный исследовательский университет; Институт механики сплошных сред УрО РАН
  • Марина Анатольевна Пьянкова Институт механики сплошных сред УрО РАН

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2022-2-56-65

Аннотация

В данной статье исследуются вынужденные колебания капли несжимаемой жидкости под действием неоднородного переменного электрического поля. Капля окружена несжимаемой жидкостью другой плотности и зажата между двумя неоднородными параллельными пластинами. В равновесии капля имеет форму круглого цилиндра, ограниченного в осевом направлении этими пластинами. Внешнее электрическое поле действует как внешняя сила, вызывающая движение линии контакта. Для описания движения контактной линии используется модифицированное граничное условие Хокинга: скорость движения линии контакта пропорциональна отклонению краевого угла от его равновесного значения и скорости быстрых релаксационных процессов, частота которых пропорциональна удвоенной частоте электрического поля. Использование этого уравнения позволяет качественно описать экспериментальную зависимость краевого угла в зависимости от напряжения в отличие от уравнения Юнга-Липмана. Решение задачи представляется в виде ряда Фурье по собственным функциям оператора Лапласа. Полученная система неоднородных уравнений для неизвестных амплитуд решается численно. Построены графики амплитудно-частотных характеристик и динамической формы капли при различных значениях параметров задачи. Параметр смачивания зависит от полярного угла , т.е. коэффициент взаимодействия между пластиной и жидкостью (линия контакта) является функцией координат.

Загрузки

Опубликован

2022-07-07

Как цитировать

Алабужев, А., & Пьянкова, М. (2022). Влияние пространственной неоднородности подложек и электрического поля на динамику зажатой капли. Вестник Пермского университета. Физика, (2), 56–65. https://doi.org/10.17072/1994-3598-2022-2-56-65

Выпуск

№ 2 (2022)

Раздел

Статьи

Лицензия

Copyright (c) 2022 Вестник Пермского университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

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.