Безнапорное заполнение капилляра в асимптотической теории смачивания
УДК 532.6
Безнапорное заполнение капилляра
в асимптотической теории смачивания
© А.С. Романов, А.В. Семиколенов
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрен подход к непротиворечивому описанию динамического угла смачивания при растекании капельной жидкости вдоль твердой поверхности с учетом
дополнительного химического потенциала (расклинивающего давления) для частиц жидкости в тонких слоях жидкости вблизи линии трехфазного контакта. <...> Применение развиваемой теории продемонстрировано на примере расчета скорости безнапорного заполнения плоского капилляра частично смачивающей
жидкостью. <...> Ключевые слова: частично смачивающая жидкость, тонкая пленка, поверхностное натяжение, расклинивающее давление, трехфазный контакт, краевой угол,
капилляр. <...> Движение жидкости, имеющей свободную поверхность, отличается значительным своеобразием, так как потоки массы, импульса и
энергии на свободной поверхности связаны с перемещением самой
поверхности. <...> Форма свободной поверхности при растекании жидкости вдоль твердой поверхности зависит от взаимодействия жидкости
с первоначально сухой твердой поверхностью, т. е. от процесса смачивания. <...> В классической теории считается, что на линии трехфазного
контакта, т. е. на линии пересечения свободной поверхности жидкости с твердой поверхностью, вдоль которой происходит растекание
жидкости, выполняется условие равновесия Юнга. <...> Для частично
смачивающей жидкости полагается, что соответствующий равновесный угол смачивания (всегда отсчитываемый со стороны жидкости)
имеет значение 0 < α e < π 2 . <...> Отказ от условия Юнга при растекании
невозможен, так как это означает отсутствие локального термодинамического равновесия вблизи линии трехфазного контакта. <...> Проблема описания явления смачивания может быть решена на
основе учета реальных сил физико-химического происхождения,
возникающих в тонких <...>