基于热力学一致 Cahn-Hilliard Navier-Stokes 模型的运动接触线问题能量稳定模拟比较
计算物理
2019-10-23 v4 流体动力学
摘要
液体液滴沿固体表面滑动是自然界中（如叶片上的雨滴）与日常生活中（如饮水杯中的水珠）频繁观察到的现象。为建模此情形，我们采用相场方法。主体模型由 [Abels 等, Math. Mod. Meth. Appl. Sc., 22(3), 2012] 中的热力学一致 Cahn-Hilliard Navier-Stokes 模型给出。为建模接触线动力学，我们应用 [Qian 等, J. Fluid Mech., 564, 2006] 中导出的广义 Navier 边界条件用于流体，以及动态平流边界接触角条件用于相场。近年来提出了若干格式以数值求解该模型。尽管它们在复杂性上差异很大，但在热力学一致性方面均满足某些基本性质。然而，关于不同格式对运动接触线影响的精确比较鲜有报道。因此，我们细致比较了使用三种不同格式与两种不同体相能量势所获得的数值结果质量。特别地，我们讨论了不同格式对滑动液滴表观接触角的影响。
引用
@article{arxiv.1809.06689,
title = {Comparison of Energy Stable Simulation of Moving Contact Line Problems using a Thermodynamically Consistent Cahn-Hilliard Navier-Stokes Model},
author = {Henning Bonart and Christian Kahle and Jens-Uwe Repke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.06689},
year = {2019}
}
备注
v2: removed showlabels, v3: clarifications, details and some new data, v4: clarifications, details and some new data