宽接触角范围内液-固-蒸气接触线的纳米尺度流体结构
流体动力学
2017-08-08 v2 软凝聚态物质
摘要
我们研究了简单流体密度在平衡接触线附近的纳米尺度行为，涉及 40 至 135 度宽范围的 Young 接触角。给出了沿接触线不同位置的密度剖面截线，揭示了在密度等高线图中观察到的膜高度剖面表观阶跃式增长。密度剖面被用于计算沿接触线作用于基底的法向压力。我们观察到，对于全范围接触角，最大法向压力不能仅由吸附膜高度的曲率预测，而是被软化了——可能由液-气界面的宽度所致。然而有些令人惊讶的是，吸附膜高度剖面可通过由平面计算得到的 Derjaguin-Frumkin 分离压力以非常好的精度预测，正如 [Nold et al., Phys. Fluids, 26, 072001, 2014] 中首次针对小于 90 度接触角所展示的，而我们此处的结果表明其对全范围接触角均成立。这表明，尽管在计算沿基底的法向压力分布时二维效应不可忽略，但 Derjaguin-Frumkin 分离压力的一维平面计算足以准确预测吸附高度剖面。
引用
@article{arxiv.1503.03232,
title = {Nanoscale fluid structure of liquid-solid-vapour contact lines for a wide range of contact angles},
author = {Andreas Nold and David N. Sibley and Benjamin D. Goddard and Serafim Kalliadasis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.03232},
year = {2017}
}
备注
19 pages, 6 figures