用降复杂度模型桥接毛细上升动力学中的多尺度问题
流体动力学
2023-11-21 v1
摘要
动态润湿过程本质上表现为多尺度现象。虽然毛细长度通常为毫米量级，但固液相互作用发生在纳米尺度。这些短程相互作用显著影响液滴铺展和弯月面动力学等宏观行为。由液体黏度和固液摩擦决定的纳维滑移长度，在三相接触线动力学中起着关键作用，其范围从纳米（亲水）到微米（疏水）不等。然而，在计算流体动力学（CFD）模拟中解析该长度可能计算代价高昂。在本研究中，我们提出简化的常微分方程（ODE）模型，利用运动接触线附近斯托克斯流解的局部耗散率，以桥接纳米尺度物理与宏观动力学。我们的 ODE 模型准确预测了在全分辨率 CFD 模拟中滑移参数的影响，重点关注毛细上升动力学。
引用
@article{arxiv.2311.11947,
title = {Bridging the scales in capillary rise dynamics with complexity-reduced models},
author = {Mathis Fricke and Suraj Raju and El Assad Ouro-Koura and Olena Kozymka and Joel De Coninck and Zeljko Tukovic and Tomislav Maric and Dieter Bothe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.11947},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 2 figures