液滴在粗糙固体表面上的铺展特性

工程热物理学报 , 2014, 35(1): 145-147.

液滴在粗糙固体表面上的铺展特性

于程 ^1, , 张程宾 ^2, , 陈永平 ^3, , 施明恒 ^4,

1.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

2.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

3.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

4.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目(2012AA051801) 国家自然科学基金资助项目(51076028,51222605) 江苏省杰出青年科学基金资助项目(BK20130009)

关键词：格子Boltzmann方法 , 液滴 , 粗糙 , 表面

Spreading of Droplet on a Rough Solid Surface

YU Cheng ^1, , ZHANG Cheng-Bin ^2, , CHEN Yong-Ping ^3, , SHI Ming-Heng ^4,

1.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

2.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

3.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

4.能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院,江苏南京210096

Keywords： lattice Boltzmann method , droplet , roughness , surface

本文建立了粗糙固体表面上液滴铺展过程的理论模型并采用了格子Boltzmann方法进行数值模拟,研究了粗糙与光滑表面上液滴铺展过程的形貌变化.研究结果表明,无论表面光滑还是粗糙,液滴都沿着半径方向逐渐铺展,整体首先呈帽形,随着时间的推移,液滴在表面铺展成一平面.粗糙表面与光滑表面铺展特性间的差异主要在于粗糙表面液滴受到粗糙元干扰,其铺展形状随时间推移由圆形向八边形过渡.粗糙元间隙的增大导致液滴润湿半径增大,液滴厚度沿半径方向变化梯度降低.

参考文献

[1]	SHI Zi-yuan,YAN Yong-hua,YANG Fan,QIAN Yue-hong,HU Guo-hui.A LATTICE BOLTZMANN METHOD FOR SIMULATION OF A THREE- DIMENSIONAL DROP IMPACT ON A LIQUID FILM[J].水动力学研究与进展B辑,2008(03):267-272.
[2]	权生林,李爽,李维仲,宋永臣.用格子Boltzmann方法模拟液滴撞击固壁动力学行为[J].计算力学学报,2009(05):627-632.
[3]	Ginzburg I.;Steiner K. .A free-surface lattice Boltzmann method for modelling the filling of expanding cavities by Bingham fluids[J].Philosophical transactions of the Royal Society. Mathematical, physical, and engineering sciences,2002(1792):453-466.
[4]	Korner C;Thies M;Hofmann T;Thurey N;Rude U .Lattice Boltzmann model for free surface flow for modeling foaming[J].Journal of Statistical Physics,2005(1/2):179-196.

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