有限毛细数下剪切流中液滴动力学的简化模型

我们提出对 Maffettone-Minale (MM) 模型的扩展，以预测剪切流中椭球形液滴的动力学。MM 模型的参数传统上是在小变形（即小毛细数 $\mbox{Ca} \ll 1$）摄动理论框架下应用于 Stokes 方程而获得的。在本工作中，我们采取一条新路径：在有限毛细数（$\mbox{Ca}\sim {\cal O}(1)$）下确定模型参数，而不依赖摄动理论结果，同时对液滴在不同内外流体黏度比 $\lambda$ 实现下的蠕变时间与稳态变形保持真实描述。该扩展 MM (EMM) 模型依赖于通过对 Stokes 方程采用浸没边界-格子 Boltzmann (IB-LB) 数值技术进行数值模拟，对液滴变形过程的独立刻画。液滴破碎问题也在 EMM 模型内予以探讨与讨论。