剪切作用下液气相分离的格子玻尔兹曼模拟

摘要：

采用Shan-Chen格子玻尔兹曼模型来研究在剪切边界条件下液体和气体的相分离.除了液气相分离的流变学特征外,还分析由于两流体界面的切向速度差引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性,并讨论液滴的生长情况.发现,在靠近剪切壁的区域流动效应较强,而在系统中部液滴基本上是各向同性的,特征尺度的增长以扩散机制为主;界面张力和K-H不稳定性的共同作用使得剪切壁附近的液体带倾向于发生断裂;随着剪切率的增加,来流方向蒸发和下游方向凝结的不对称性以及表面张力的作用,使得相分离过程中液滴可能呈斜条带状结构;更强的对流使得壁上更容易获得物质粒子而形成液滴.

关键词：Shan-Chen模型、格子玻尔兹曼方法、K-H不稳定性、相分离、蒸发、凝结、流变学

所属期刊栏目：39

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金10775018;10702010;国家重点基础研究发展规划973计划2007CB815105;中国工程物理研究院发展基金2009A0102005;2009B0101012;实验室基金

在线出版日期：2010-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1473-1479