板间黏性液滴的铺展或收缩：单液滴、多液滴与环形液滴
流体动力学
2021-03-29 v1
摘要
本文通过理论与实验研究了被两个水平面挤压的黏性液滴的行为。当挤压力 F 恒定且忽略表面张力时，理论预测半径最终按 a~t^{1/8} 增长，与我们的实验高度吻合。分析中考虑了液滴边界处的表面张力，尽管在挤压实验中其影响可忽略不计。研究发现圆形演化在小扰动下是稳定的。若力反向（F < 0），使平板被拉开或撬开，则液滴边界会出现指进失稳。进而考虑了液滴中心 trapped 气泡的影响。研究发现，恒定挤压下液滴的环形演化仍遵循“八分之一”幂律，但这是不稳定的，失稳起源于气泡边界。若平板被拉开，演化仍受源自环外边界的指进失稳影响。该失稳通过在一角撬开平板在实验中实现：随着撬力缓慢增大，指进在外边界发展并迅速向内部蔓延。在后期，远离撬力点的极低压区出现微小空化气泡。结合前述理论分析讨论了这一奇特现象。
引用
@article{arxiv.2103.14427,
title = {Spreading or contraction of viscous drops between plates: single, multiple or annular drops},
author = {Keith Moffatt and Howard Guest and Herbert Huppert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14427},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 12 figures, submitted to J. Fluid Mech