非均匀孔隙中流体的相变

我们研究了在存在长程（色散）力的情况下，限制于两个不同平行壁之间的模型流体的相行为。将基于宏观（几何）和介观论证的预测与非局域密度泛函理论的数值解进行比较。考虑了两种毛细管模型。对于由两堵（不同）吸附壁构成的毛细管，我们表明简单的几何论证可导出广义开尔文方程，只要两壁均仅为部分润湿，该方程就能非常准确地定位毛细凝聚。如果至少一堵壁处于完全润湿区，则应通过包含杰尔亚金修正来捕捉厚润湿膜的影响，从而对开尔文方程进行修正。在第二种模型中，我们考虑由两堵竞争性壁形成的毛细管，即一堵趋于润湿而另一堵趋于干燥。在这种情况下，在体相两相共存处发生界面局域-退局域转变，以及依赖于孔宽 $L$ 的温度 $T^*(L)$。平均场分析表明，对于在温度 $T_{w}$ 处呈现一级润湿转变的壁，$T_{s}>T^*(L)>T_{w}$，其中旋节线温度 $T_{s}$ 可与预润湿临界点相关联，后者还决定了临界孔宽，低于该宽度时界面局域-退局域转变不发生。如果壁呈现临界润湿，则该转变被移至 $T_{w}$ 以下；对于结合势 $W(\ell)=A(T)\ell^{-2}+B(T)\ell^{-3}+\cdots$ 的模型，其中 $\ell$ 为气液界面的位置，该转变可由无量纲参数 $\kappa=B/(AL)$ 表征，使得具有退局域界面的流体构型在 $\kappa=-2/3$ 与 $\kappa\approx-0.23$ 之间的区间内稳定。