由短波 Bénard-Marangoni 不稳定性驱动的共轭液层：实验与数值模拟
流体动力学
2016-05-04 v1 软凝聚态物质
摘要
研究了涂覆在固体基底上、承受横向温度梯度且厚度悬殊的两层共轭液层的耦合动力学。上层液体在短波(SW) Bénard-Marangoni (BM) 不稳定性下演化，而薄得多的下层膜则经历剪切驱动的长波形变。尽管润滑膜仅应将作用在为上层厚达百倍的层上的黏性应力降低 10%，但发现边际稳定性的临界 Marangoni 数可能低至在上层底部施加无应力边界条件时的情形，即远低于单层膜已知的经典值 79.6。此外，实验证实液-液界面的形变虽小，却对上层液-气界面沿线的温度分布有不可忽略的影响。这使六边形图案对称性针对外部扰动得以稳定，并表明不同层之间存在双向耦合。实验还展示了如何利用液体膜中形成的对流图案对第二共轭膜进行图案化。实验发现通过耦合层的数值模型得到验证。
引用
@article{arxiv.1605.00885,
title = {Conjugated liquid layers driven by the short-wavelength B\'enard-Marangoni instability: experiment and numerical simulation},
author = {Iman Nejati and Mathias Dietzel and Steffen Hardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00885},
year = {2016}
}
备注
25 pages, 12 figures