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惯性与维度效应对薄液膜不稳定性的影响

流体动力学 2016-01-20 v1 软凝聚态物质

摘要

我们在此考虑在毛细力和分子间力(范德华相互作用)作用下惯性对平面液膜不稳定性的影响。首先,我们在长波近似内进行线性稳定性分析,这表明包含惯性除通常润滑情形中已知的不稳定区域外不产生新的不稳定区域。对应于最大增长ωm\omega_m的波长λm\lambda_m以及临界(边际)波长根本不变。在增加拉普拉斯数时,不稳定性最受影响的特性是不稳定模增长率的显著降低。为显露天流的二维方面(长波近似中忽略)的影响,我们还由完整纳维-斯托克斯(N-S)方程线性化版本计算了不稳定性的频散关系。与长波近似不同,二维模型显示当膜的纵横比不够小时λm\lambda_m可随惯性显著变化。我们还进行了非线性N-S方程的数值模拟,并依据所涉及的惯性量和膜的纵横比分析了线性预测在何种程度上适用。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.07898,
  title  = {Inertial and dimensional effects on the instability of a thin film},
  author = {A. G. González and J. A. Diez and M. Sellier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.07898},
  year   = {2016}
}