Longitudinal oscillations of a droplet in a vessel of finite volume with inhomogeneous walls
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2026-2-24-29Abstract
This article examines how the properties of substrate surfaces influence the oscillations of a liquid droplet clamped between the ends of a cylindrical vessel of finite volume filled with another liquid. At equilibrium, the droplet is cylindrical and confined axially by the ends of the vessel. The end surfaces are non-uniform and may differ in their wetting properties. The dynamics of the contact line between three media (droplet–liquid–solid surface) is considered: the contact line velocity 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 this surface to be considered non-uniform. The vessel is subject to a vibrational force directed along the vessel's axis of symmetry and perpendicular to its ends. Such vibrations excite only odd harmonics of axisymmetric droplet oscillations; but due to inhomogeneity and different surface properties, there will be excited both even harmonics and azimuthal modes, the spectrum of which is determined by the type of inhomogeneity. The dependence of the frequencies and damping factors of natural oscillations on the problem parameters is investigated. It is shown that inhomogeneity changes the effective wetting parameter, decreasing it, and qualitatively alters the dependence of the damping factors on the Hawking parameter for elongated droplets. When studying forced oscillations, clearly visible resonance effects were discovered. It is shown that resonant frequencies of azimuthal modes are present.Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 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.