流向倒置基底的带电液膜的失稳与滴落
流体动力学
2019-08-30 v2
摘要
我们考虑由重力驱动的完美介电、黏性薄液膜润湿与水平面成非零角度的平坦基底的流动。薄液膜的动力学受平行于基底表面建立的电场影响——这一非局域物理机制对界面动力学具有线性稳定作用。我们特别关注悬挂于基底下表面的液膜；这些液膜可能依据物理参数发生滴落，我们研究足够强的电场是否能抑制此类非线性现象。对于无电场流动，Brun等人(Phys. Fluids 27, 084107, 2015)观察到线性绝对失稳阈值与滴落阈值相当接近。在本研究中，我们引入电场并分析一系列降阶模型的绝对/对流失稳，以预测参数空间中的滴落极限。降阶模型的空间稳定性结果通过求解耦合相应电学方程的Navier-Stokes方程直接数值模拟(DNS)的脉冲响应分析得以验证。在线性理论结果指导下，我们在具有 inflow/outflow 条件(模拟实验装置)的扩展域上进行DNS，以研究无电场与带电液膜的滴落极限。对于后者，我们发现绝对失稳阈值可为抑制滴落所需电场强度提供数量级估计；因此，给定一组几何、流体与电学参数，该线性理论可用于判定滴落抑制的可行性。
引用
@article{arxiv.1906.08757,
title = {Instability and dripping of electrified liquid films flowing down inverted substrates},
author = {Ruben J Tomlin and Radu Cimpeanu and Demetrios T Papageorgiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08757},
year = {2019}
}