黏弹性液滴在球形基底上完全铺展动力学的探究

我们研究了毛细驱动下球形弹性非牛顿液滴在球形基底上的铺展动力学。采用简化的Phan Thien Tanner模型表征弹性非牛顿液滴的流变学。我们将液滴视为平面基底上的凹坑，以计算接触线附近的黏性耗散。遵循与毛细-黏性力平衡相容的方法，我们建立了描述铺展过程中接触线随时间演化的演化方程。结果表明，理论计算得到的接触线速度与我们的实验观测吻合良好。并且，正如本实验观测所证实，我们的分析能有效捕捉铺展后期线张力效应占主导的现象。流体黏弹性参数的增大会增加接触线处的黏性耗散效应。可见，更高的耗散效应导致液滴在球形基底上的润湿时间延长。此外，我们已表明流体的弹性本质导致任一时刻的动态接触角相较于牛顿流体对应物有所增大。最后，我们揭示接触角增大的现象导致液滴完全润湿所需时间随流体黏弹性增大而变长。本文填补了现有文献中因缺乏弹性非牛顿液滴在球形基底上铺展实验研究而产生的空白。