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可溶性表面活性剂在管内薄膜涂层线性不稳定性中的作用。 (英语) Zbl 1530.76029号

摘要:本研究研究刚性管内薄膜涂层的线性不稳定性。假设流动是无惯性的,并由轴向物体力(例如重力)、界面剪切力或其组合驱动。膜的界面和大部分都充满了可溶性表面活性剂。可溶性表面活性剂的特性,即溶解性、吸附动力学和体积扩散率,调节了薄膜的界面动力学。通过长波近似分析和数值计算,全面研究了这些特性对薄膜线性不稳定性的影响。确定了两种模式,即界面模式和表面活性剂模式,以控制不稳定性。对于静态薄膜,发现溶解度、吸附动力学和体积扩散率可提高表面活性剂的均匀性,并减轻马朗戈尼力的稳定作用。对于轴向体/界面剪切力驱动的薄膜,结果表明,溶解度在界面模式和表面活性剂模式中起着相反的作用。检测到具有中等溶解度的窗口,其中薄膜可以线性稳定。此外,吸附动力学发现长波长的扰动不稳定,而有限波长的扰动稳定。表面活性剂的体扩散率对流动不稳定性有非单调影响,并且在强扩散率和弱扩散率下,薄膜都可以相对稳定。

MSC公司:

76E17型 水动力稳定性中的界面稳定性和不稳定性
76E06型 水动力稳定性中的对流
76A20个 液体薄膜
76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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