V.S.Ajaev著 由于流体力学在微型系统中有很多实际应用,因此,界面现象引起很大的兴趣。这种微型系统的显著例子是:使用便携式实验室芯片器件对一小滴血液进行血液测试,在一个含有大体上纯化的脱氧核糖核酸小样本上实现具体的基因序列中病毒鉴定。
本书首先详细论述一些微尺度流体力学的重要性,例如在基板上的薄膜/滴和受约束的气泡,然后介绍目前的研究主题:电子动力学现象、结构固体表面附近的液体流动、蒸发/冷凝、表面活性剂现象等。最后讨论一些有实际应用背景的数学模型。
全书含7章和2个附录:1.薄膜的基本现象和应用,介绍在流体界面上的表面张力、毛细管的静力学、微尺度下的液体输运、薄液膜中的热毛细管流动、演化方程的数值解和超薄液膜中的分离压力;2.涂层的流动和接触线模型,讨论沿斜面的薄膜流、兰莱-维奇问题和轴对称薄液滴的蔓延;3.泡沫和薄膜排水,论述通道中的静态接口、圆管中的气泡运动、液体薄膜的破裂、球形气泡的崩溃和瑞利方程;4.在电荷与电场中的流动,介绍双电层、电渗流、分离压力的静电和介质上的电润湿;5.接近结构表面的流动和界面形状,讨论静力液滴、在渠道中的滑移流和在结构表面上的电渗流;6.在界面处的相变,论述在平面汽液界面处的蒸发/凝结、稳定蒸发的弯液面、液滴蒸发成纯蒸汽和蒸发到空气中;7.表面活性剂的流动,讨论液膜上表面活性剂的扩散、界面表面活性剂运输的一般方程、水溶性表面活性剂的模式和表面活性剂的高浓度。附录1.选定的定义和定理;附录2.MATLAB代码。
本书是基于作者在美国南卫理公会大学(Southern Methodist University)讲授高等流体力学课程编写的。适合应用数学、物理学和力学等相关领域的研究人员、工程师、教师,大学生和研究生阅读和参考。
吴永礼,研究员
(中国科学院力学研究所)