Научный прорыв в понимании поведения жидкостей на наклонных поверхностях

В современной промышленности множество процессов зависит от того, как жидкости стекают по поверхностям. Несмотря на кажущуюся простоту этого явления, механизмы формирования и отрыва капель до сих пор оставались не до конца изученными.
Научный прорыв в понимании поведения жидкостей на наклонных поверхностях
Изображение носит иллюстративный характер

Группа исследователей из Института тепло- и массопереноса Ахенского университета (Германия) под руководством аспирантки Атефе Пур Карими совершила значительный прорыв в понимании динамики течения жидкостей по наклонным волокнам. Результаты исследования опубликованы в The European Physical Journal Special Topics.

Практическая значимость работы охватывает широкий спектр промышленных применений: от проектирования охлаждающих башен до разработки специальных покрытий и создания систем сбора воды из тумана или росы. В последнем случае особенно важно понимать, как происходит конденсация воды на волокнах и её последующее падение в накопительные резервуары.

В ходе экспериментов учёные исследовали поведение масла, стекающего по наклонным волокнам под действием силы тяжести. Варьируя толщину плёнки и угол наклона, они наблюдали, как изначально плоская масляная плёнка собирается в капли или бусины.

Исследователи установили, что дальнейшее поведение капель может развиваться по трём сценариям: они могут оставаться стабильными на волокнах, сливаться друг с другом, образуя более крупные капли, или отрываться при достижении критического размера.

Ключевым достижением стало введение нового параметра – угловое отношение Φ, характеризующее форму капли. Этот показатель позволяет предсказать поведение каждой капли в зависимости от доминирующей силы: гравитации, поверхностного натяжения, инерции или вязкости.

Процесс формирования капель оказался хаотическим – небольшие изменения параметров могут приводить к непредсказуемым результатам. Команда Пур Карими продолжает работу над математическими моделями для подтверждения своей гипотезы о связи углового отношения Φ с поведением капель.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка