Может ли гидрофобная поверхность увеличить сопротивление жидкости сжатию/смещению?

Представьте себе некоторое количество водного (хотя и слегка вязкого) раствора, покоящегося на гидрофобной поверхности с краевым углом около 100°.

Затем прикладывается направленная вниз сила, когда на нее опускается (отталкивающая) поверхность, чтобы распределить жидкость и уменьшить высоту. час к некоторому значению, назовите его час 1 .

Возможно ли, как час уменьшается, сдвиговая сила трения между гидрофобной поверхностью и небольшим количеством жидкости (скажем, 100 мю м толщиной) будет достаточно значительной, чтобы сила, необходимая для дальнейшего вытеснения жидкости, была бы большой?

Ответы (1)

Я предполагаю, что это зависит от того, что квалифицируется как большая сила, но я не думаю, что поперечные силы будут значительными.

Рассмотрим течение Куэтта, касательное напряжение и, следовательно, вязкую силу вдоль границ масштабируются со скоростью. С увеличением скорости увеличивается и сила вязкости. В вашей задаче величина напряжения сдвига связана со скоростью, с которой час уменьшается. Более высокие напряжения могут быть достигнуты за счет уменьшения час быстрее. Однако в какой-то момент это может привести к распаду капли.

Наличие гидрофобной поверхности облегчает движение контактной линии и, следовательно, облегчает распространение капли. В этом случае наличие гидрофильной поверхности повысит сопротивление жидкости растеканию, однако общая сила контактной линии, вероятно, все еще мала, поскольку она зависит от длины контактной линии.