重力诱导压力变化对基于伪势格子 Boltzmann 方法的热液-气相变模拟的影响
流体动力学
2023-01-31 v1
摘要
相变与相序现象的直接模拟正变得愈发普遍。近期，众多研究组已开展沸腾现象的定性模拟。一个鲜少被讨论的局限是，模拟底部表面形成气泡的脱离与上升需要很大的重力强迫。这些力通常如此之大，以至于忽略系统中压力变化的影响变得可疑。本文利用伪势格子 Boltzmann 模拟考察了重力诱导的大压力变化效应。这些压力变化导致了依赖于高度的气相或液相域相共存与成核条件。由于这些效应此前未在该类模拟方法背景下被研究，我们此处聚焦于维系统中的相稳定性，而非气泡或液滴动力学的额外复杂性。即便在此简单情形中，我们发现文献中所采用的不同形式重力强迫会导致定性不同的现象，由此得出结论：在试图将沸腾、空化以及液化模拟推进为定量工具时，应非常审慎地考虑重力诱导压力变化对相变现象的影响。
引用
@article{arxiv.2301.12869,
title = {Effects of gravity induced pressure variations for thermal liquid-gas phase-change simulations with the pseudopotential lattice Boltzmann method},
author = {Luiz Eduardo Czelusniak and Luben Cabezas Gómez and Alexander J. Wagner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12869},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 13 figures