赝势格子玻尔兹曼润湿建模中的接触角

本文旨在研究在大密度比下，赝势格子玻尔兹曼润湿建模中接触角的实现方法。赝势格子玻尔兹曼模型 [X. Shan and H. Chen, Phys. Rev. E 49, 2941 (1994)] 是一种用于模拟多相流和界面动力学的流行介观模型。在该模型中，接触角通常通过流体 - 固体相互作用来实现。本文数值研究并比较了两种广泛使用的流体 - 固体相互作用（基于密度的相互作用和基于赝势的相互作用）以及本文提出的一种修正的基于赝势的相互作用，比较指标包括可实现的接触角、最大和最小密度以及虚假电流。研究发现，基于赝势的相互作用适用于模拟较小的静态（液体）接触角，但无法复现接近 180 度的静态接触角。同时发现，就最大和最小密度而言，所提出的修正基于赝势的相互作用表现更好，且与其他两种类型的流体 - 固体相互作用相比，总体上更适合模拟大接触角。此外，研究发现引入流体 - 固体相互作用力会增大虚假电流。研究表明，增加气相与液相之间的运动粘度比能够减少由流体 - 固体相互作用引起的虚假电流。