Форма свободной поверхности жидкости, находящейся в равновесии
УДК 532.6
Форма свободной поверхности жидкости,
находящейся в равновесии со своей -пленкой
© А.С. Романов, А.В. Семиколенов
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрен подход к непротиворечивому описанию смачивания при растекании
капельной жидкости вдоль твердой поверхности с учетом дополнительного химического потенциала (расклинивающего давления) для частиц жидкости в ее тонких слоях вблизи линии трехфазного контакта. <...> Ключевые слова: частично смачивающая жидкость, тонкая пленка, поверхностное натяжение, расклинивающее давление, трехфазный контакт,
краевой угол. <...> Условия равновесия жидкости, имеющей свободную
поверхность, отличаются значительным своеобразием. <...> При стандартном подходе форма свободной поверхности определяется соответствующим поверхностным натяжением и краевыми условиями,
например условием Юнга для краевого угла смачивания на линии
контакта свободной поверхности с твердым телом. <...> С одной стороны,
учет поверхностного натяжения формально не представляет затруднений в рамках гидродинамики капельной жидкости. <...> С другой стороны, попытки расширения теории на более общий случай сопряжены с принципиально непреодолимыми трудностями. <...> Так, задача о
смачивании при растекании капельной жидкости вдоль твердой поверхности вообще не имеет решения в рамках этой стандартной теории [1]. <...> Возникающие проблемы удается решить, переформулировав
задачу с учетом дополнительного химического потенциала (расклинивающего давления), которым обладают частицы жидкости в тонких слоях жидкости вблизи линии трехфазного контакта. <...> В рамках
такого подхода удается в замкнутом непротиворечивом виде сформулировать соответствующую задачу математической физики [2]. <...> Ниже с этих же позиций рассматривается возможность равновесия объемной части жидкости со своей -пленкой. <...> Соответствующая задача о равновесной форме свободной поверхности <...>