Гидродинамические свойства пропитанных смазкой анизотропных микротекстурированных поверхностей

В проекте будут изучены гидродинамические течения вблизи твердых поверхностей, декорированных периодической анизотропной микротекстурой, которая заполнена смазочной жидкостью или газом. Наша первая задача - отобразить течение в заполненных смазкой канавках текстуры в локальные граничные условия. Мы рассмотрим три случая, для которых вязкость смазки намного меньше, равна и намного больше вязкости внешней жидкости/газа, а также сосредоточимся на роли микрорельефа твердой поверхности в «настройке» этих локальных граничных условий. Их формулировка позволит рассчитать эффективное тензорное скольжение всей гетерогенной поверхности, анизотропия гидродинамических свойств которой позволит затем управлять пассивным перемешиванием и сепарацией микро- и наночастиц, включая режим относительно больших чисел Рейнольдса. Для решения поставленных задач мы проанализируем систему теоретически, комбинируя скейлинговый, асимптотический и приближенный подходы к решению уравнений движения вязкой жидкости. Кроме того, мы используем метод мезоскопического компьтерного моделирования, основанный на решеточном уравнении Больцмана. Постановка нашей задачи отражает практически все возможные случаи пропитки поверхностей для разнообразных приложений, поэтому результаты нашей работы могут найти применение в самых разных областях, от трибологии до микрофлюидики.