重力场下通道内毛细上升过程的格子Boltzmann模拟

发布时间：2024-05-17 04:36

　　采用格子Boltzmann方法中Shan-Chen伪势模型对重力场下通道中液体毛细上升过程进行了数值模拟,得到其流场分布,分析了通道个数、通道宽度与通道放置角度对通道内液柱上升过程的影响。数值结果表明,不同个数的通道毛细抽吸的最终高度差异不大,但通道个数对每个通道内液体毛细上升过程有一定影响。在重力场下,通道内液体沿通道方向的毛细上升长度随着通道倾斜角度的增大而增大,液柱稳定的竖直高度先增大后减小。

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【部分图文】：

图２液滴内外压差与曲率半径的关系图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌ

明了在相同表面张力的作用下，液滴或气泡由于界面的重塑会造成半径的变化，直到半径不再改变时，液滴或气泡维持稳定的球形，并且液滴或气泡的内外压差Δｐ与稳定状态曲率半径ｒ成反比。为了验证本文所选用模型的正确性，本节模拟计算了初始边长分别为３０、４０、５０、６０、７０ｌｕ的正方形液滴，在....

图３重力场下竖直单通道内毛细上升过程的模拟（ｃ）

之间的关系，将模拟结果拟合得到一条直线，如图２所示，其斜率满足Ｙｏｕｎｇ－Ｌａｐｌａｃｅ公式。图２液滴内外压差与曲率半径的关系图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｄｒｏ....

图３重力场下竖直单通道内毛细上升过程的模拟（ｃ）

之间的关系，将模拟结果拟合得到一条直线，如图２所示，其斜率满足Ｙｏｕｎｇ－Ｌａｐｌａｃｅ公式。图２液滴内外压差与曲率半径的关系图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｄｒｏ....

变化图４重力场下单通道毛细上升过程的时间变（ｂ）

（ａ）单通道内、外液面高度随时间的变化（ｂ）抽吸高度随时间的变化图４重力场下单通道毛细上升过程的时间变化曲线Ｆｉｇ．４Ｔｉｍｅ－ｖａｒｙｉｎｇｃｕｒｖｅｏｆｃａｐｉｌｌａｒｙｒｉｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｓｉｎｇｌｅ－ｃｈａｎｎｅｌｕｎｄｅｒｇｒａｖｉｔｙ（ａ）ｔ＝１×１０４ｔｓ....

本文编号：3975393