用于模拟带电胶体输运现象的格子玻尔兹曼方法

我们提出了一种基于格子玻尔兹曼方法的新模拟方案，用于模拟电解质中带电胶体的动力学。在我们的模型中，我们在 Poisson-Boltzmann 方程的层面上描述静电学，并用线性化的 Navier-Stokes 方程描述流体的流体力学。我们通过 Chapman-Enskog 展开验证了我们的模拟方案。我们将该方法用于计算电解质中带电球体立方阵列的约化沉降速度 $U/U_0$。我们表明，我们恢复了 Booth (F. Booth, J. Chem. Phys. 22, 1956 (1954)) 针对无界电解质中弱带电孤立球体首次推导出的解析解。本方法使得超越 Booth 理论成为可能，并且我们讨论了沉降速度对球体电荷的依赖关系。最后，我们将我们的结果与实验数据进行了比较。