面向相场表面模型的原始-对偶分割方法：带移动接触线
数值分析
2025-10-21 v2 数值分析
最优化与控制
计算物理
摘要
表面活性剂对固体表面的液滴动力学具有重要影响，这已激发了许多工业应用的研究。带移动接触线的相场表面活性剂模型 (PFS-MCL) 用于研究含表面活性剂的液滴复杂动力学，但其数值仿真仍具有挑战性，因为涉及非线性和退化迁移率下的梯度流耦合。我们提出了一种基于最小移动方案和Wasserstein梯度流最优传输理论的PFS-MCL模型的结构保持变分方案。该方案包括一系列凸优化问题，可通过我们提出的原始-对偶分割方法及其加速版本高效求解。通过尊重PDE的变分结构以Transport distance 表示，所提出的方案被证明继承了包括能量耗散、保界和质量守恒在内的理想属性。通过一系列数值仿真，我们验证了所提出方案的性能，并研究了表面活性剂对液滴动力学的影响。
引用
@article{arxiv.2505.09469,
title = {Primal-dual splitting methods for phase-field surfactant model with moving contact lines},
author = {Wei Wu and Zhen Zhang and Chaozhen Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09469},
year = {2025}
}
备注
37 pages, 17 figures