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纳米尺度薄膜流中的涨落驱动动力学:来自数值研究的物理见解

流体动力学 2022-02-16 v1

摘要

热涨落对纳米尺度流动的影响由基于涨落流体力学支撑的数值格式捕捉。在非均匀自适应网格上求解随机润滑方程(SLE)以研究一系列纳米尺度薄膜流。空间离散采用 Fornberg 格式以实现高分辨率,并设计了全隐式时间推进格式以保证数值稳定性。该数值方法的精度通过热毛细波线性发展阶段的经典理论结果得以验证。该框架随后用于研究三种有界薄膜流的非线性行为:(i) 液滴铺展,推导了新的幂律;(ii) 液滴聚并,SLE 以极小计算代价复现了分子动力学结果,并发现热涨落减缓了该过程,与此前研究的现象相反;(iii) 薄膜破裂,在所考虑 regime 下,分离压主导破裂的最后阶段。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.07410,
  title  = {Fluctuation-driven dynamics in nanoscale thin-film flows: physical insights from numerical investigations},
  author = {Chengxi Zhao and Jingbang Liu and Duncan A. Lockerby and James E. Sprittles},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07410},
  year   = {2022}
}