Numerické modelování kontaktního úhlu a jeho hystereze.
| Thesis title in Czech: | Numerické modelování kontaktního úhlu a jeho hystereze. |
|---|---|
| Thesis title in English: | Numerical modelling of contact angle angle hysteresis. |
| Key words: | kontaktní úhel, hystereze |
| English key words: | contact angle, hysteresis |
| Academic year of topic announcement: | 2024/2025 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Mathematical Institute of Charles University (32-MUUK) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Ondřej Souček, Ph.D. |
| Author: |
| Guidelines |
| Cílem práce bude:
1) Studium literatury týkající se popisu fenomenu povrchového napětí a jeho hystereze 2) Nalezení vhodných experimentálních dat v literatuře pro daný jev 3) Implementace experimentu v numerickém kódu školitele a zodpovězení otázky, zda je hystereze interpretovatelná pomocí konceptu dynamického povrchového napětí. |
| References |
| Souček, O., Heida, M. and J. Málek (2020), On a thermodynamic framework for developing boundary conditions for Korteweg-type fluids, IJES, 154, https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2020.103316.
Slattery, J.C., Sagis, L., Oh, E.S. (2007), Interfacial Transport Phenomena, 2nd ed. Springer, New York. |
| Preliminary scope of work |
| V přírodě pozorovaný jev hystereze kontaktního úhlu je demonstrovaný např. při stékání vodní kapky po nakloněné podložce - kontaktní úhel na spodní straně kapky je jiný než na horní straně. Existuje několik interpretací tohoto jevu a cílem práce bude provést rešerši existujících přístupů a na vhodném experimentu ověřit numericky možnost další - interpretaci pomocí konceptu dynamického povrchového napětí popsaném v článku Souček et. al. (2020). Numerické modelování bude založeno na existujícím kódu pro výpočet dynamického kontaktního úhlu pro tekutiny Kortewegova typu, implementovaném v konečně prvkové knihovně FEniCS. |
| Preliminary scope of work in English |
| The phenomenon of contact angle hysteresis is observable in reality for instance when a droplet of water flows down an inclined plane - the contact angle at the bottom side of the droplet differs from the one at the upper side. Several interpretations of this phenomenon exist. The goal of the thesis would be to check the literature for the existing approaches and find a suitable experiment, for which it would be possible to test another one - interpretation based on the concept of dynamic surface tension, described in the paper Souček et. al (2020). Numerical modeling will be based on the existing code for computing dynamical contact angles for Korteweg-type fluids, which has been implemented in a finite element library FEniCS. |