无支撑电解质层中的电磁驱动流：润滑理论与环形流的线性稳定性
流体动力学
2023-10-10 v1 软凝聚态物质
摘要
我们考虑一层含有盐的体溶液并载有电流的非磁性电解质的薄水平层。该层由两个可变形的自由表面所界定，表面上负载有不溶性表面活性剂，并置于垂直磁场中。产生的洛伦兹力在层的平面内驱动电解质。我们采用长波近似推导描述自由表面对称收缩型变形的一般二维流体动力学方程。这些方程被用于研究跨越两个同轴圆柱电极之间间隙的环形液膜中的方位角流动。在弱变形薄膜中，基方位角流动及其关于方位角不变扰动的线性稳定性被解析研究。对于相对较厚层和弱磁场，具有最小衰减率的领先模态被发现对应于单调的方位角速度扰动。马兰戈尼效应导致流动进一步稳定，而流体体相中溶质浓度的扰动对流动稳定性没有影响。在扩散主导 regime 下的强变形薄膜中，当电极间施加的电压超过临界值时，方位角流动相对于以径向和方位角速度扰动组合为特征的振荡混合模态变为线性不稳定。
引用
@article{arxiv.2310.05329,
title = {Electromagnetically driven flow in unsupported electrolyte layers: lubrication theory and linear stability of annular flow},
author = {Andrey Pototsky and Sergey A. Suslov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.05329},
year = {2023}
}