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泰勒上升的动力学

软凝聚态物质 2019-05-17 v1 流体动力学

摘要

受近期关于苹果猪笼草(Nepenthes alata)瓶口表面液体输运工作的启发,我们研究了液体在狭窄且倾斜拐角中爬升的动力学。考虑重力、界面张力与黏性力的平衡,我们导出弯月面轮廓的偏微分方程,并数值研究了不同倾斜角为β\beta时解的行为。我们表明,时刻tt的液面高度h(t)h(t)满足与竖直拐角相同的标度律,即大tth(t)t1/3h(t) \propto t^{1/3},但系数依赖于倾斜角β\beta。该系数可由 Onsager 原理近似计算,结果与数值计算吻合良好。我们的模型可应用于弱弯曲拐角,并可能为液体输运仿生表面的设计提供指导。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.11522,
  title  = {Dynamics of Taylor Rising},
  author = {Tian Yu and Ying Jiang and Jiajia Zhou and Masao Doi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11522},
  year   = {2019}
}

备注

24 pages, 6 figures, submitted to Langmuir