基于几何流体体积法的接触线平流
数值分析
2020-01-29 v2 数值分析
摘要
我们考虑由给定速度场驱动的界面平流问题，其特殊情形为界面与区域边界相交，即存在接触线。该问题源于动态润湿连续介质模型的离散化。动态接触角的运动演化方程（Fricke等人，2019）表达了接触角变化率与输运速度场结构之间的基本关系。本工作的目标是开发一种与基本运动学一致、并能相对于给定速度场正确输运接触线的界面平流方法。为验证该平流方法，对运动演化方程进行了数值和解析（针对特殊情况）求解。我们采用结构化笛卡尔网格上的几何流体体积（VOF）法来求解二维空间中界面的双曲输运方程。我们引入Youngs和ELVIRA方法的推广，以在区域边界附近重建界面。两种方法对接触线运动均给出一阶收敛结果。然而，边界Youngs方法在数值接触角上表现出强烈振荡，且不随网格加密而收敛。相比之下，边界ELVIRA方法提供了数值接触角输运的线性收敛。
引用
@article{arxiv.1907.01785,
title = {Contact line advection using the geometrical Volume-of-Fluid method},
author = {Mathis Fricke and Tomislav Marić and Dieter Bothe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.01785},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 20 figures, accepted manuscript