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曲面上含运动接触线三相流的格子 Boltzmann 模拟

流体动力学 2021-07-28 v1

摘要

在格子 Boltzmann 方法框架下,开发了一种用于模拟任意复杂表面上含运动接触线的三相流的数值方法。该方法中,不可混溶三相流通过多松弛时间颜色梯度模型建模,该模型不仅允许全范围的界面张力,还能在较宽的黏度比范围内产生稳定的结果。引入特征线模型来实现润湿边界条件,其不仅易于实现,还能处理具有给定接触角的任意复杂边界。所开发的方法首先通过平表面上静止 Janus 液滴、圆柱上完美 Janus 液滴以及不同黏度比下三元流体的毛细侵入模拟进行了验证。随后用于研究均匀来流下穿过多柱结构的复合液滴,其中考虑了三种不同的表面润湿性取值。模拟结果表明,表面润湿性对液滴动态行为和最终流体分布有显著影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.04709,
  title  = {Lattice Boltzmann simulation of three-phase flows with moving contact lines on curved surfaces},
  author = {Sheng Li and Yang Lu and Fei Jiang and Haihu Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.04709},
  year   = {2021}
}