Поведение цилиндрического пузырька под действием вибраций
Автор: Алабужев Алексей Анатольевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 2 т.7, 2014 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматриваются собственные и вынужденные колебания цилиндрического газового пузырька, окруженного несжимаемой жидкостью со свободной внешней недеформируемой поверхностью - поверхностью, на которой мало поверхностное натяжение и его можно не принимать во внимание. Пузырек ограничен в осевом направлении двумя параллельными твердыми плоскостями. На систему действует внешнее однородное пульсационное поле давления. Динамика контактной линии учитывается с помощью эффективного граничного условия: скорость движения контактной линии предполагается пропорциональной отклонению краевого угла от равновесного значения, равного 90º. Изучена осесимметричная мода собственных колебаний; исследована зависимость частот и декрементов затухания от параметров задачи. Показано существование «антирезонансных» частот, то есть таких значений внешних частот, при которых поверхность пузырька не отклоняется от равновесного состояния.
Цилиндрический газовый пузырек, динамика контактной линии, колебания
Короткий адрес: https://sciup.org/14320717
IDR: 14320717 | DOI: 10.7242/1999-6691/2014.7.2.16
Список литературы Поведение цилиндрического пузырька под действием вибраций
- Де Жен П.Ж. Смачивание: статика и динамика//УФН. -1987. -Т. 151, № 4. -С. 619-681.
- Daniel S., Chaudhury M.K., de Gennes P.-G. Vibration-actuated drop motion on surfaces for batch microfluidic processes//Langmuir. -2005. -V. 21, no. 9. -P. 4240-4248.
- Mettu S, Chaudhury M.K. Vibration spectroscopy of a sessile drop and its contact line//Langmuir. -2012. -V. 28, no. 39. -P. 14100-14106.
- Noblin X., Buguin A., Brochard-Wyart F. Vibrated sessile drops: Transition between pinned and mobile contact line oscillations//Eur. Phys. J. E. -2004. -V. 14, no. 4. -P. 395-404.
- Любимов Д.В., Любимова Т.П., Шкляев С.В. Неосесимметричные колебания полусферической капли//МЖГ. -2004. -№ 6. -С. 8-20.
- Mugele F., Baret J.-C. Electrowetting: from basics to applications//J. Phys.: Condens. Matter. -2005. -V. 17, no. 28, pp. 705-774.
- Oh J.M., Ko S.H., Kang K.H. Shape oscillation of a drop in ac electrowetting//Langmuir. -2008. -V. 24, no. 15. -P. 8379-8386.
- Chen J., Yu Y., Li J., Lai Y., Zhou J. Size-variable droplet actuation by interdigitated electrowetting electrode//Appl. Phys. Lett. -2012. -V. 101. -234102.
- Goohpattader P.S., Mettu S., Chaudhury M.K. Stochastic rolling of a rigid sphere in weak adhesive contact with a soft substrate//Eur. Phys. J. E. -2011. -V. 34, no. 11. -P. 120.
- Luo M., Gupta R., Frechette J. Modulating contact angle hysteresis to direct fluid droplets along a homogenous surface//ACS Appl. Mater. Interfaces. -2012. -V. 4, no. 2. -P. 890-896.
- Bostwick J.B., Steen P.H. Coupled oscillations of deformable spherical-cap droplets. Part 1. Inviscid motions//J. Fluid Mech. -2013. -V. 714. -P. 312-335.
- Bostwick J.B., Steen P.H. Coupled oscillations of deformable spherical-cap droplets. Part 2. Viscous motions//J. Fluid Mech. -2013. -V. 714. -P. 336-360.
- Oron A., Davis S.H., Bankoff S.G. Long-scale evolution of thin liquid films//Rev. Mod. Phys. -1997. -V. 69. -P. 931-980.
- Craster R.V., Matar O.K. Dynamics and stability of thin liquid films//Rev. Mod. Phys. -2009. -V. 81. -P. 1131-1198.
- Shklyaev S., Khenner M., Alabuzhev A.A. Enhanced stability of a dewetting thin liquid film in a single-frequency vibration field//Phys. Rev. E. -2008. -V. 77. -036320.
- Hocking L.M. The damping of capillary-gravity waves at a rigid boundary//J. Fluid Mech. -1987. -V. 179. -P. 253-266.
- Shklyaev S., Straube A.V. Linear oscillations of a compressible hemispherical bubble on a solid substrate//Phys. Fluids. -2008. -V. 20. -052102.
- Fayzrakhmanova I.S., Straube A.V., Shklyaev S. Bubble dynamics atop an oscillating substrate: Interplay of compressibility and contact angle hysteresis//Phys. Fluids. -2011. -V. 23. -102105.
- Hocking L.M. Waves produced by a vertically oscillating plate//J. Fluid Mech. -1987. -V. 179. -P. 267-281.
- Lyubimov D.V., Lyubimova T P., Shklyaev S.V. Behavior of a drop on an oscillating solid plate//Phys. Fluids. -2006. -V. 18. -012101.
- Fayzrakhmanova I.S., Straube A.V. Stick-slip dynamics of an oscillated sessile drop//Phys. Fluids. -2009. -V. 21. -072104.
- Иванцов А.О. Акустические колебания полусферической капли//Вестник ПГУ. Серия: Физика. -2012. -№ 3. -С. 16-23.
- Алабужев А.А., Любимов Д.В. Влияние динамики контактной линии на собственные колебания цилиндрической капли//ПМТФ. -2007. -Т. 48, № 5. -С. 78-86.
- Алабужев А.А., Любимов Д.В. Влияние динамики контактной линии на колебания сжатой капли//ПМТФ. -2012. -Т. 53, № 1. -С. 12-23.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Гидродинамика. -М.: Физматлит, 2001. -T. 6. -736 с.
- Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика: Физическая кинетика. -М.: Физматлит, 2007. -Т. 10. -536 с.
