粗糙表面上的液滴铺展：处理接触线边界条件
软凝聚态物质
2016-03-23 v1
摘要
运动液滴在固体基底上接触线的复杂动力学常常阻碍微流体系统的高效建模。特别是，指定接触线运动的有效边界条件的选择是一个有争议的问题，因为引起这种位移的微观物理机制尚不清楚。本文提出了一种尖锐界面、连续介质尺度的新型建模方法，该方法将液体/固体微观相互作用纳入分离压力项中。通过遵循统一概念（该模型适用于液体/固体和液体/环境界面），接触线处的摩擦力以及动态接触角被隐式导出，这是基底固有粗糙度附近分离压力与黏性效应相互作用的结果。先前流体动力学模型在模拟纹理基底上的铺展动力学时，需将接触线边界条件施加于未知数量且可重构的接触线，这一局限现已被克服。我们方法的有效性通过液滴撞击水平固体表面的实验数据得到验证。对分级结构和化学图案化固体基底上早期铺展阶段的研究揭示了一个惯性区，其中接触半径按照普适幂律增长，与最近发表的实验结果完全吻合。
引用
@article{arxiv.1601.06540,
title = {Droplet spreading on rough surfaces: tackling the contact line boundary condition},
author = {Nikolaos T. Chamakos and Michail E. Kavousanakis and Andreas G. Boudouvis and Athanasios G. Papathanasiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06540},
year = {2016}
}