2023. — Т 10. — № 2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://t-s.today/11sats223.html

This article metadata is also available in English

DOI: 10.15862/11SATS223 (https://doi.org/10.15862/11SATS223)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 643 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Игнатьев, А. А. Модель контактного взаимодействия жидкой и твердой фаз / А. А. Игнатьев, В. М. Готовцев // Транспортные сооружения. — 2023. — Т 10. — № 2. — URL: https://t-s.today/PDF/11SATS223.pdf. — DOI: 10.15862/11SATS223. (дата обращения: 14.08.2026).

Модель контактного взаимодействия жидкой и твердой фаз

^{1, 2}Игнатьев А.А., ²Готовцев В.М.

¹ФАУ «Российский дорожный научно-исследовательский институт», Москва, Россия
²ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет», Ярославль, Россия

Автор, ответственный за переписку: Игнатьев Алексей Александрович, e-mail: Ignatievaa@rosdornii.ru

Аннотация. В работе реализован подход, сформулированный Б.В. Дерягиным, состоящий в замене кулоновских и молекулярных (дисперсионных) сил системой натяжений, полученных на основе уравнений механики сплошной среды с использованием модели несжимаемой жидкости. Моделирование межфазных взаимодействий рассмотрено с позиций уравнений равновесия механики сплошной среды с использованием модели несжимаемой жидкости и представлением тензора межфазных напряжений совокупностью шаровой и девиаторной компонент. Получены аналитические выражения для компонент тензора напряжений в зависимости от условий смачивания жидкостью твердой поверхности. Межмолекулярное взаимодействие определяется значением внутреннего давления жидкости, переменного по толщине межфазного слоя. Анизотропия тензора межфазных напряжений в межфазном слое жидкость-твердое выражена представлением совокупности шаровой и девиаторной составляющих, обеспечивающей условия равновесия межфазного слоя. Авторами предлагается рассматривать адгезионное взаимодействие как внешнее силовое воздействие твердой поверхности на объемную фазу жидкости, приводящее к формированию тензора межфазных напряжений с компонентами, переменными по толщине слоя. Авторами установлен нелинейный характер распределения межфазного давления по толщине слоя, обусловленный разностью межфазных давлений в жидкой и твердой фазах в зоне непосредственного контакта. Показано, что специфика поверхностных явлений обусловлена деформацией объема жидкости в межфазном слое, приводящей к изменению межмолекулярных расстояний в различных направлениях, возникающей при любом виде силового воздействия на объемную фазу жидкости. Установлен закон распределения межмолекулярных сил жидкости в зависимости от расстояния по результатам исследования сидячей капли. Получены выражения для определения радиуса дальнодействия молекул жидкости и толщины межфазного слоя жидкость-твердое, дающие результат, укладывающийся в известные оценки значений этих величин.

Ключевые слова: адгезия; межфазное взаимодействие; внутреннее давление; силовое поле; анизотропия тензора напряжений; шаровая часть; девиатор тензора напряжений

Скачать