几何图案表面上液滴多重三相接触线的建模：连续介质与介观分析
软凝聚态物质
2013-06-05 v1
摘要
通过求解毛细静力学的 Young-Laplace 方程，可以准确确定相对光滑固体表面上液滴的平衡形状。然而，当液滴位于几何图案表面上且未考虑多个先验未知的三相接触线时（因为液滴下方困住了气穴），Young-Laplace 方程的求解变得棘手。在这项工作中，我们提出了一种增强的 Young-Laplace 方程，其中采用了液/气和液/固界面的统一公式，并纳入了微观尺度相互作用。这样，我们避开了在每个三相接触线处实施 Young 接触角边界条件。我们通过计算位于几何结构表面上的整个液滴的平衡润湿状态来展示该方法的效率，并将结果与介观格子玻尔兹曼模拟的结果进行了比较。应用成熟的参数延拓技术，可以在必要时追踪稳定和不稳定的平衡解，以确定分隔共存稳定润湿状态的能垒。由于能垒决定了表面是促进还是抑制某些润湿转变，其计算对于许多技术应用至关重要。与通常用于同一任务的计算要求苛刻的介观模拟相比，我们的连续介质水平分析可以轻松应用于具有增加且非结构化几何复杂性的图案表面，具有显著的计算优势。
引用
@article{arxiv.1306.0773,
title = {Modeling of multiple three phase contact lines of liquid droplets on geometrically patterned surfaces: continuum and mesoscopic analysis},
author = {Nikolaos T. Chamakos and Michail E. Kavousanakis and Athanasios G. Papathanasiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.0773},
year = {2013}
}