Influence of surface properties on the dynamics of a clamped drop in an inhomogeneous electric field
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2022-2-56-65Abstract
This article investigates the forced oscillations of an incompressible liquid drop under the action of an inhomogeneous alternating electric field. The drop is surrounded by an incompressible fluid of a different density and is clamped between two inhomogeneous parallel plates. In equilibrium, the drop has the shape of a round cylinder bounded in the axial direction by these plates. The external electric field acts as an external force causing the contact line to move. To describe the motion of the contact line, a modified Hocking boundary condition is used: the velocity of the contact line is proportional to the deviation of the contact angle from its equilibrium value and the rate of fast relaxation processes, the frequency of which is proportional to the doubled frequency of the electric field. The use of this equation makes it possible to qualitatively describe the experimental dependence of the contact angle as a function of stress, in contrast to the Young-Lippmann equation. The solution of the problem is represented as a Fourier series in terms of eigenfunctions of the Laplace operator. The resulting system of inhomogeneous equations for unknown amplitudes is solved numerically. Graphs of the amplitude-frequency characteristics and the dynamic shape of the drop are plotted for various values of the problem parameters. The wetting parameter depends on the polar angle , i.e. the coefficient of interaction between the plate and the fluid (contact line) is a function of the coordinates.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 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.