Устойчивость и реконструкция инверсионных пленок (Обзор)

Abstract

Обсуждается ретроспектива формирования понятия устойчивости инверсионных по отношению к силе тяжести жидких пленок. В исходном рэлеевском сценарии развития неустойчивости отсутствует понятие критического состояния, достижение которого ведет к трансформации антипленки из плоской (устойчивой) в гофрированную модификацию при малом изменении ее толщины. Общее понимание происходящего в критической точке и возможность говорить о полномасштабном явлении неустойчивости, включая ее определение и разные сценарии реконструкции антипленок, сложилось лишь в последнее время. Изложена последовательная картина развития капельной неустойчивости на разных ее этапах: от порога возникновения до появления стационарной гофрировки (реконструкция формы поверхности). Расчетная часть работы сопровождается специально выполненными экспериментами, подтверждающими основные выводы теории.

Обговорюється ретроспектива формування поняття стійкості інверсійних по відношенню до сили тяжіння рідких плівок. У початковому релеєвсьскому сценарії розвитку нестійкості відсутнє поняття критичного стану, досягнення якого веде до трансформації антиплівки з плоскої (стійкою) в гофровану модифікацію при малій зміні її товщини. Загальне розуміння того, що відбувається в критичній точці, і можливість говорити про повномасштабне явище нестійкості, включаючи її визначення і різні сценарії реконструкції антиплівок, склалося лише останнім часом. Викладено послідовну картину розвитку краплинної нестійкості на різних її етапах: від порогу виникнення до появи стаціонарного гофрування (реконструкція форми поверхні). Розрахункова частина роботи супроводжується спеціально виконаними експериментами, що підтверджують головні висновки теорії.

The paper traces retrospectively the development of the concept of stability of liquid films formed on downward facing surfaces (inversed gravity films). The original scenario of the instability development proposed by Rayleigh does not contain the concept of critical state after reaching which the flat stable inversed gravity film transforms into a corrugated modification whas the film thickness is slightly increased. Both the general understanding of the events occurred at the critical point and the possibility of discussing the full scale instability including its definition and various scenarios of inversed gravity films reconstructions have been developed only recently. The aim of this study is to outline a consistent picture of droplet instability at its different stages starting from the threshold point and up to the formation of a stationary corrugation (surface shape reconstruction). The calculational part of the paper is complemented with a series of specially performed experiments which confirm the main predictions of the theory.