具有任意多层薄液膜的建模
流体动力学
2024-09-26 v1
摘要
我们提出了将薄膜方程（TFE）推广到任意多个不混溶液层。然后，我们提供了推导各层内流体动力学压力的不同途径，展示了如何将该方程理解为 Cahn-Hilliard 型守恒方程，并提供了推导相关 Onsager 矩阵的算法。此外，我们采用基于多层浅水-格子玻尔兹曼方法（LBM）的数值求解器，在伪二维和三维中对两层和三层液体进行了模拟，以深入了解系统的动力学并验证模型。我们进行了线性稳定性分析并评估了液滴的平衡形状。此外，我们将所提出的薄膜方程的动力学与完整的 Navier-Stokes 模拟进行了比较，并展示了多层液膜系统可能的平衡状态。
引用
@article{arxiv.2409.16659,
title = {Modeling of thin liquid films with arbitrary many layers},
author = {Tilman Richter and Paolo Malgaretti and Jens Harting},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16659},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 8 Figures, 1 supporting video, 1 supporting maple script for symbolic calcullations