计算物理 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (6): 672-682.DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8325
收稿日期:
2020-12-24
出版日期:
2021-11-25
发布日期:
2022-04-27
通讯作者:
高明
作者简介:
陈露(1996-), 女, 硕士研究生, 主要从事传热传质及数值模拟研究, E-mail: 1225908344@qq.com
基金资助:
Lu CHEN(), Ming GAO(
), Jia LIANG, Dongmin WANG, Yugang ZHAO, Lixin ZHANG
Received:
2020-12-24
Online:
2021-11-25
Published:
2022-04-27
Contact:
Ming GAO
摘要:
采用基于Shan-Chen伪势模型的格子Boltzmann方法,对液滴在存在润湿梯度的倾斜表面上克服重力、自下而上运动的过程进行模拟。探究润湿梯度、液滴尺寸、Bond数以及表面倾斜角度对液滴运动的影响。计算结果表明:液滴在运动过程中,内部会出现沿斜面向上的速度矢量,润湿梯度越大,液滴运动速度越快,润湿长度也越长,且动态接触角减小速率越快。液滴尺寸和Bond数对液滴运动的影响较小,但存在临界Bond数,超过该临界Bond数时,液滴将沿梯度润湿表面向下运动。表面倾角对液滴运动有显著影响,倾角增大,液滴运动速度和润湿长度都明显减小。
中图分类号:
陈露, 高明, 梁佳, 王东民, 赵玉刚, 章立新. 润湿梯度作用下液滴在倾斜表面向上运动的格子Boltzmann模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(6): 672-682.
Lu CHEN, Ming GAO, Jia LIANG, Dongmin WANG, Yugang ZHAO, Lixin ZHANG. Droplet Upward Movement on an Inclined Surface Under Wetting Gradient: Lattice Boltzmann Simulation[J]. Chinese Journal of Computational Physics, 2021, 38(6): 672-682.
图9 不同润湿梯度下(a)液滴运动速度随位置的变化和(b)润湿长度随时间的变化
Fig.9 (a) Variation of droplet velocity with position and (b) variation of wetting length with time under different wetting gradients
图10 (a) 动态前进接触角和(b)后退接触角以及(c)两者的差值随位置的变化
Fig.10 Variation of (a) dynamic advancing contact angle and (b) receding contact angle and (c) their difference with position
图11 不同尺寸液滴(a)运动速度随位置的变化和(b)润湿长度随时间的变化
Fig.11 (a) Velocity of droplet with different size changes with position and (b) wetting length changes with time
图12 不同Bond数下(a)液滴运动速度随位置的变化和(b)润湿长度随时间的变化(r=15,19.3°/14 lu)
Fig.12 (a) Variation of droplet velocity with position and (b) variation of wetting length with time at different Bond numbers (r=15, 19.3°/14 lu)
图14 在不同倾斜角度下液滴(a)运动速度随位置的变化和(b)润湿长度随时间的变化
Fig.14 (a) Variation of droplet velocity with position and (b) variation of wetting length with time at different tilt angles
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