利用格子玻尔兹曼方程研究毛细填充:多相流情形
元胞自动机与格子气
2007-07-09 v1
摘要
我们利用介观格子玻尔兹曼模型,对多相流的毛细填充进行了系统研究,该模型描述了以给定接触角相对于壁面移动的扩散界面。我们比较了改变液相与气相密度比以及毛细管典型尺寸与界面宽度之比时的数值结果。研究表明,当这两个比值均较大时,即趋近于无限薄界面的流体力学极限时,数值结果与 Washburn 定律定量吻合。我们还表明,在填充过程的初始阶段,由惯性效应和“缩脉”(vena contracta)机制引起的瞬态行为可能导致显著偏离 Washburn 定律。这两种效应在我们的格子玻尔兹曼方程中均处于可控范围,并与毛细填充的现象学高度一致。
引用
@article{arxiv.0707.0945,
title = {Capillary filling using Lattice Boltzmann Equations: the case of multi-phase flows},
author = {F. Diotallevi and L. Biferale and S. Chibbaro and A. Lamura and G. Pontrelli and M. Sbragaglia and S. Succi and F. Toschi},
journal= {arXiv preprint arXiv:0707.0945},
year = {2007}
}