柔性基底上粘弹性液膜的流动特性及稳定性机理研究

项目名称： 柔性基底上粘弹性液膜的流动特性及稳定性机理研究

项目编号： No.11172152

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 彭杰

作者单位： 清华大学

项目金额： 56万元

中文摘要： 具有自由面的液膜流动现象在人类日常生产生活和自然界中无处不在且尺度跨度极大，既有小尺度下泪膜流动，又有大尺度下火山熔岩流动。液膜流动的动力学及稳定性特性更是地球物理、生物物理和生产加工等众多科学理论和实践领域中的关键问题。本项目将采用稳定性分析和直接数值模拟的方法，以平面和CAF(core-annular flow)问题为例，对柔性基底上具有自由面的粘弹性流体液膜的流动特性和稳定性机理进行研究。首先，采用线性和弱非线性稳定性分析方法，研究柔性基底材料的弹性特性对粘弹性流体液膜稳定性的影响，分析两者间存在的耦合关系，寻找液膜稳定性的控制参数及取值范围，并进一步考虑液面存在不相溶活化剂时，基底材料的弹性对活化剂输运特性和液膜稳定性的影响。其次，采用浸没边界法，对液膜自由面上活化剂的输运过程、液膜和柔性基底的变形过程进行数值模拟，分析液膜失稳状态从线性到非线性的发展过程以及失稳后的流动形态。

中文关键词： 粘弹性；薄液膜；稳定性；活化剂；

英文摘要：

英文关键词： viscoelastic；thin films；instability；surfactant；