表面生长对反应性毛细驱动流动的影响：格子玻尔兹曼研究
软凝聚态物质
2014-11-19 v2 材料科学
流体动力学
摘要
Washburn定律在陶瓷中一直起着关键作用。在微尺度上，表面力超过体积力，狭窄间隙中的自发渗透现象变得尤为重要。应用格子玻尔兹曼方法来确定表面反应以及随后单个毛细管在二维中的变形对线性Washburn行为的作用。所提出的研究源于熔融硅向碳预成型体中反应性渗透的问题。这是一个由流体流动、润湿转变、表面生长和传热之间相互作用产生的复杂现象。此外，其特点是狭窄间隙中渗透速度慢，导致雷诺数小，难以用单个毛细管再现。在我们的模拟中，考虑了毛细管的几种几何特征，以及不同的渗透和反应条件。我们工作的主要结果是，孔隙闭合现象可以视为与渗透速度以及许多其他参数无关。从我们的模拟中得出的工具性结论是，短孔、宽开口以及喉部附近呈圆形形态是预成型体多孔结构实现更快渗透的最佳配置。详细讨论了近似的作用，并评估了我们发现的稳健性。
引用
@article{arxiv.1303.5179,
title = {Surface growth effects on reactive capillary-driven flow: Lattice Boltzmann investigation},
author = {Danilo Sergi and Loris Grossi and Tiziano Leidi and Alberto Ortona},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.5179},
year = {2014}
}