【20230302】修正作用力格式与液滴蒸发边界条件探究

1、虚拟流体密度的选取

F_{int}(x)=-G\psi (x)\sum_{1}^8\omega _i \psi (x+c_i\delta _t)c_i

对于边界流体,需要预先知道虚拟点的虚拟流体密度,再求得流-流相互作用力。虚拟流体点的选取可考虑两种方式:方式一:取最近流体点密度,方式二:取第二近流体点密度(镜像)。在LiPhys. Rev. E 90, 053301 (2014) - Contact angles in the pseudopotential lattice Boltzmann modeling of wetting的修正接触角模型的基础上,G_W=0.121862
,我们可以看到这两种方式的不同之处:

方式一:静态接触角109.5394度

方式二:静态接触角99.2228度

结论:当Gw为0时,静态接触角近似90度,方式一对Gw的变化更为敏感,即方式一对应的Gw可调范围更窄。

2、液滴蒸发模拟上部边界条件

在非加热壁面条件下,上壁面采用半反弹格式,静态接触角稳定后再加入热壁面,加入加热壁面后,上口有两种边界处理方式

(1)上壁面改为零梯度开放边界(加热壁面后,接触角从109.5616度变到120.7972度)

注意:此时上壁面的流固作用力一定要去除,否则程序会发散。


加热边界后40000步密度云图(开放边界)
加热边界后40000步温度云图(开放边界)



(2)上壁面继续使用半反弹格式(加热壁面后,接触角从109.5394度变到119.2822度)

此时,液滴蒸气不会向上部流出,而是向两端扩散。


加热边界后40000步密度云图(封闭上口)
加热边界后40000步温度云图(封闭上口
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