多组分自由能格子玻尔兹曼方法：减少一致性与全局动量守恒
流体动力学
2026-05-22 v1
摘要
我们提出了一种能够理论上模拟任意数量不可相容组分流体系统的自由能格子玻尔兹曼模型。该方法严格满足减少一致性，确保不存在的流体组分不会自发核素化。我们引入了一种全局动量精确守恒的表面张力力 discretization，同时通过独立于迁移率的通量校正实现减少一致性。该方法经历了液体镜头、 Janus 悬液滴、四元相分离以及六组分分层泊舒流等静态与动态问题的基准测试，始终获得与理论预测的良好一致性。最后，我们通过图案化液体表面和微流体泡沫生成演示了所提方法的可行性。
引用
@article{arxiv.2605.22214,
title = {N-Component Free Energy Lattice Boltzmann Method with Reduction Consistency and Global Momentum Conservation},
author = {Michael Rennick and Xitong Zhang and Tim Niklas Bingert and Mathias J. Krause and Halim Kusumaatmaja},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22214},
year = {2026}
}
备注
The following article has been accepted by The Journal of Chemical Physics. After it is published, it will be found at https://doi.org/10.1063/5.0327062