Может ли гидрофобная поверхность увеличить сопротивление жидкости сжатию / смещению? - физиков.нет
Купить гитару в Москве
3 голосов
/

Представьте, что некоторое количество водного (хотя и слегка вязкого) раствора лежит на гидрофобной поверхности с углом контакта около 100 °.

Затем применяется нисходящая сила, когда на нее опускается (отталкивающая) поверхность, чтобы растекать жидкость и уменьшить высоту $h$ до некоторого значения, назовите ее $h_1$.

Возможно ли, что при уменьшении $h$ сила трения при сдвиге между гидрофобной поверхностью и небольшим количеством жидкости (скажем, толщиной 100 $\mu$ м) будет достаточно значительной, чтобы сила, необходимая для продолжения вытеснения жидкости будет большим?

1 Ответ

0 голосов
/

Полагаю, это зависит от того, что считается большой силой, но я не думаю, что силы сдвига будут значительными.

Рассмотрим течение Куэтта, напряжение сдвига и, следовательно, вязкую силу вдоль границы, которая зависит от скорости. По мере увеличения скорости увеличивается и вязкая сила. В вашей задаче величина напряжения сдвига связана со скоростью, с которой $h$ уменьшается. Более высокие напряжения могут быть достигнуты уменьшением $h$ быстрее. Однако в какой-то момент это может привести к разрушению капли.

Наличие гидрофобной поверхности облегчает перемещение линии контакта и, таким образом, облегчает распространение капли. В этом случае наличие гидрофильной поверхности увеличило бы сопротивление жидкости распространению, однако общее усилие линии контакта, вероятно, все еще мало, поскольку оно масштабируется с длиной линии контакта.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...