国家自然科学基金(10972077)
- 作品数：18 被引量：51H指数：5
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- 表面活性剂溶液润湿性质的实验研究进展被引量：3
- 2011年
- 由于表面活性剂丰富的多样性和特有内部结构,因此,其在不同体系中所表现出润湿特性和稳定性显著不同,这在一定程度上制约了应用范围和效果。从表面活性剂的润湿现象、活性剂在疏水物质表面和液膜上的铺展,以及在铺展中的指进不稳定现象等方面,综述了目前表面活性剂润湿性质的研究成果,并指出了可供研究的发展方向。
- 叶学民王欢马少栋李春曦
- 关键词：表面活性剂润湿铺展指进稳定性
- 连续凹槽基底对含非溶性活性剂薄液膜流动特性的影响被引量：6
- 2014年
- 针对连续凹槽基底上含非溶性活性剂液膜的流动过程,采用润滑理论建立了液膜厚度和活性剂浓度演化模型,利用PDECOL程序数值模拟得到了液膜流动的动力学特征及基底结构参数的影响.研究表明:活性剂液膜流经连续凹槽时,负向台阶处形成凹陷,正向台阶处形成隆起,且随时间逐渐增大;与平整基底相比,连续凹槽下的活性剂液膜铺展速度加快;基底凹槽的高度增加或斜度减小可加速液膜破断的可能性;增大凹槽宽度可促进液膜流动;减小斜度会使液膜进入第一凹槽前形成隆起特征;重力在液膜的爬坡和下坡过程中具有相反的作用,但均使得流动稳定性变差;分子间作用力形成的结合压可加速液膜流动,进而引发去湿润现象,分离压则与之相反.
- 李春曦陈朋强叶学民
- 关键词：铺展分子间作用力
- 含胶束结构的活性剂溶液非均匀铺展演化模型研究被引量：5
- 2012年
- 当活性剂浓度超过其临界胶束浓度时,活性剂单分子缔合成胶束结构,其增溶与催化作用将不同程度地影响铺展过程;受铺展液膜与预置液膜间的分离压作用,活性剂液滴铺展呈现非均匀的指进特征。针对含有胶束结构的活性剂溶液铺展过程,通过引入恰当的分离压模型,建立了分离压作用下含胶束结构的活性剂溶液非均匀铺展的四方程演化模型。根据分离压模型的选取不同,可分析不同分离压模型的影响,为深入研究活性剂动力学特性和稳定性提供可以借鉴的理论模型。
- 叶学民姜凯李春曦
- 关键词：铺展胶束
- 切应力协同下受热过冷层流液膜的破断特性被引量：3
- 2011年
- 针对界面切应力协同下受热过冷层流液膜流动的破断过程,建立了不同气液流向下的临界液膜厚度和最小润湿量的理论模型,分析了不同驱动力作用下,接触角、流体温度、界面切应力和壁面热流密度对液膜破断特性的影响.研究表明:临界液膜厚度和最小润湿量均随壁面热流密度的增加而增大;重力驱动下的接触角影响在不同热流密度下有所不同,流体温度在不同驱动力下对最小润湿量的影响截然相反;同向切应力驱动下临界液膜厚度和最小润湿量随切应力增加而减小;在重力和切应力协同驱动下,同向切应力对最小润湿量的影响与重力和切应力所起作用的相对大小有关,反向切应力使得临界液膜厚度和最小润湿量有所增大.
- 叶学民李春曦阎维平
- 关键词：破断
- 波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展稳定性被引量：7
- 2013年
- 针对波纹基底上含不溶性活性剂液滴的铺展历程,采用润滑理论建立了液滴铺展数理模型,推导出基态和扰动态下液膜厚度和活性剂浓度的演化方程组,基于非模态稳定性理论分析了液滴铺展的稳定性及参数的影响规律.研究表明:扰动量在液滴中心及铺展前沿处很小,在液膜最薄处达到最大值且活性剂浓度的负扰动现象比较明显;扰动波数可增强液滴铺展稳定性,但随扰动波数增加,该稳定性逐渐下降甚至转变为不稳定.增加Marangoni数将导致液滴铺展不稳定性加剧;增大基底高度具有增强液滴铺展稳定的作用,Peclet数和基底波数取适中值时有利于液滴铺展的稳定性.
- 李春曦裴建军叶学民
- 关键词：铺展
- 含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性被引量：6
- 2015年
- 针对含非溶性活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展过程,应用润滑理论推导出基态和扰动态下液膜厚度和活性剂浓度的演化方程组,基于非模态理论研究了液滴铺展的稳定性特征,探讨了相关参数的影响及其内在机理.研究表明:液膜厚度和活性剂浓度扰动量均呈现双驼峰型变化,且峰值位于液滴底部凹陷处;随扰动波数k增加,最易失稳区域由液滴底部右侧凹陷处移至左侧凹陷,壁面结构的影响逐渐减弱,液滴铺展历程趋于稳定;增加壁面倾角θ将导致液滴铺展不稳定性加剧,增大壁面高度D和壁面波数k0均导致液滴铺展稳定性先增强后减弱;随毛细数C减小,液滴铺展稳定性下降,重力的影响逐渐突显,扰动量最大值呈现先增大后减小的变化趋势.
- 李春曦陈朋强叶学民
- 关键词：铺展
- 含活性剂液膜去润湿演化的稳定性特征被引量：2
- 2013年
- 针对含非溶性活性剂的液膜在固体基底上的去润湿过程,基于润滑理论建立了基态和扰动态下液膜厚度和表面活性剂浓度的演化模型,应用非模态理论分析了演化过程的稳定性特征,探讨了分子间力对液膜去润湿过程的影响.研究表明,微扰动波的引入(k=1)有利于液膜去润湿过程的稳定进行,扰动能量逐渐衰减,然而,该效果随着扰动波数的增加而显著改变,k 2时,液膜演化的稳定性反而恶化,扰动能量被逐步放大,演化呈现出非稳定特征.增大初始液膜厚度可以有效改善液膜流动的稳定性.范德华力放大了液膜表面的微扰动,使得液膜演化的稳定性下降;相反,Born斥力和静电斥力具有增强去润湿稳定性的作用.
- 李春曦姜凯叶学民
- 关键词：活性剂稳定性
- 倾斜粗糙壁面上含不溶性活性剂溶液的动力学特性被引量：5
- 2013年
- 针对倾斜随机粗糙壁面上含不溶性活性剂溶液的流动过程,采用润滑理论建立了液膜厚度和浓度的时空演化模型,通过PDECOL程序数值求解得到了液膜流/液滴铺展的动力学特性及壁面结构参数的影响.研究表明:在重力分量和Marangoni效应共同作用下,液膜流/液滴铺展速度加快,液膜边缘和液滴中心出现毛细隆起,液膜/液滴底部出现凹陷,同时受粗糙壁面影响,液膜表面变形更显著.增加壁面倾角θ具有使重力分量和Marangoni效应增强,导致隆起和凹陷程度均有所增加的作用.增大壁面高度D可使液膜流/液滴铺展速度加快,表面变形放大.而壁面波数k0则使液膜流/液滴铺展过程减缓,抑制隆起和凹陷产生.与液膜流相比,D和k0对液滴铺展速度的影响相对较小.
- 李春曦裴建军叶学民
- 关键词：液膜MARANGONI效应
- 含表面活性剂液滴的受热铺展特性被引量：12
- 2011年
- 针对壁面均匀加热和非均匀加热情况下含非溶性表面活性剂液滴在预置液膜上的铺展过程,基于边界层流动理论建立了液膜厚度,表面活性剂浓度的非线性演化方程组。利用PDECOL程序对液膜厚度、表面活性剂浓度的演化历程进行了模拟计算,并分析了各参数对铺展特性的影响规律。结果表明,两种加热方式下液滴铺展结构不同,非均匀加热方式下铺展过程较为稳定;两种加热方式下,减少Marangoni数、气液界面的Biot数及增大液滴表面Peclet数均可使液滴铺展过程趋于缓慢;在非均匀加热方式下,选择适宜的加热强度也可以得到更为稳定的铺展过程。与含活性剂、初始厚度均匀的液膜受热流动相比,加热造成的Marangoni效应对液滴的影响更为显著。
- 王松岭李春曦叶学民
- 关键词：铺展液滴MARANGONI效应
- 温度和活性剂浓度梯度协同驱动的液滴铺展特性被引量：17
- 2011年
- 引言
液滴在固体表面上的铺展（spreading）过程是一个学科交叉的研究热点,在镀膜、印刷、采油、矿物浮选、胶片制造、磁流体材料制备以及医疗等领域有着广泛的应用,近些年来开展了大量理论和实验研究工作。
- 王松岭李春曦叶学民
- 关键词：铺展液滴温度梯度浓度梯度
