纳米尺度剪切液滴：流体体积法、相场法与无滑移分子动力学

两种不互溶流体与固体表面之间的三相接触线运动出现在多种润湿现象与技术应用中。连续介质理论的一个挑战是在接触线附近对分子现象的有效表征。在此，我们刻画运动接触线的分子过程，以评估两种不同连续介质两相模型的精度。具体地，使用两移动平板间二维液滴的分子动力学（MD）模拟，为不同毛细数和接触角创建参考数据。我们采用简单点电荷/扩展（SPC/E）水模型并配以粒子网格 Ewald 静电处理。该模型比 Lennard-Jones 模型具有更小的滑移并更真实地表示分子物理。Cahn-Hilliard 相场模型与流体体积（Volume-of-Fluid）模型根据 MD 参考数据的液滴位移进行校准。结果表明，校准后的连续介质模型能准确捕捉不同毛细数与接触角下的液滴位移与液滴破裂。然而，我们也观察到连续介质与原子模拟在描述瞬态与非定常液滴行为、尤其在动态润湿转变附近存在差异。剪切液滴的分子动力学提供了关于前进与后退接触线所经历线摩擦的见解，以及大尺度时间上“粘-滑”类振荡的证据。所呈现的结果将作为开发纳米尺度流体动力学精确连续介质模型的垫脚石。