| Popis: |
Η ροή υμένα πάνω από μια επίπεδη κεκλιμένη επιφάνεια λόγω της βαρύτητας, αποτελεί θεμελιώδες πρόβλημα στην μηχανική των ρευστών. Τέτοιες διατάξεις εμφανίζονται σε πολλές σημαντικές βιομηχανικές, περιβαντολλογικές και βιολογικές ροές. Αν και η ροή αυτή αποτελεί ένα κλασσικό πρόβλημα στην ρευστομηχανική, εντούτοις, στον πραγματικό κόσμο, τα υποστρώματα στα οποία κινούνται οι υμένες, εμφανίζουν κάποιου είδους τραχύτητα, η οποία έγινε είτε κατά λάθος είτε σκόπιμα. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της υποκείμενης τοπογραφίας και του ρευστού υμένα πυροδοτεί μια περίπλοκη δυναμική συμπεριφορά που ευνοεί τον σχηματισμό δινών μέσα στις κοιλότητες του υποστρώματος και στάσιμα κύματα στην ελεύθερη επιφάνεια της ροής λόγω φαινομένων συντονισμού. Ακόμα και οι μικρές διακυμάνσεις του υποστρώματος μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά το σχήμα της ελεύθερης επιφάνειας. Εκτός από τις τοπολογικές διαφορές η ρεολογία του υλικού μπορεί να επηρεάσει εξίσου σημαντικά την ροή, ενώ σε τέτοιου τύπου ροές τα εμπλεκόμενα ρευστά είναι συχνά διαλύματα πολυμερών τα οποία γενικά παρουσιάζουν μη-Νευτώνειες ιδιότητες. Επιπλέον η πλήρης επικάλυψη της τοπογραφίας δεν είναι πάντοτε εφικτή. Πρόσφατες εργασίες υποδεικνύουν ότι η κατάσταση διαβροχής του υποστρώματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα γεωμετρικά του χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες του ρευστού, ενώ αέρια εγκλείσματα μπορεί να δημιουργηθούν κατά την διαδικασία επικάλυψης αυτών των επιφανειών με αποτέλεσμα την παραγωγή κακής ποιότητας προϊόντων. Όσο αφορά τον υπολογισμό των κρίσιμων παραμέτρων για την έναρξη των διεπιφανειακών ασταθειών, η υπάρχουσα βιβλιογραφία περιορίζεται κυρίως στην περίπτωση Νευτωνικού υμένα. Ωστόσο, η ύπαρξη μη-Νευτώνειων φαινομένων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη ευστάθεια της ροής. Λόγω της ευρείας χρήσης των πολυμερικών διαλυμάτων σε βιομηχανικές εφαρμογές, η κατανόηση των μηχανισμών που οδηγούν στη σταθεροποίηση / αποσταθεροποίηση της ροής μη-Νευτωνικών ρευστών είναι υψίστης σημασίας, ενώ δίνεται τη δυνατότητα για έλεγχο της αστάθειας μέσω της ανάπτυξης κατάλληλα προσαρμοσμένων υποστρωμάτων. |
