水平圆柱间的最大液体桥

我们研究被困在成对相同水平圆柱之间的二维液体桥。圆柱支撑由表面张力和静水压力产生的力，这些力平衡液体的重量。液体桥的形状通过解析求解非线性 Laplace-Young 方程确定。然后确定使捕获能力（定义为液体桥的横截面积）最大化的参数。结果表明，当圆柱半径远小于毛细长度时，这些参数可用简单关系近似。对于此类小圆柱，当圆柱间中心距约为毛细长度的两倍时，出现横截面积最大的液体桥。对于给定的间距，一对圆柱的最大捕获能力在该间距远小于毛细长度时与间距线性相关。在此情形下产生的最大液体桥的弯月面倾斜率也是间距的线性函数。我们还利用线性化 Laplace-Young 方程推导了液体桥轮廓的近似解。这些解解析地验证了上述为最大化捕获能力而得到的关系。