液膜表面张力建模

在液膜相和气相之间的交界面处,由于流体分子相互之间的吸引力大于流体分子对气体分子的吸引力,因此产生表面张力。净效应为交界面处的内向力,该力使液膜表面如同覆盖了一层延伸的弹性膜:即,表面处于张力之下。将使用根据实验确定的表面张力系数 σ 表示此张力。

给定流体和给定气体之间的表面张力幅值取决于接触的流体与气体的特性以及温度。将为每个相间相互作用定义表面张力系数。

要对液膜模拟中的表面张力建模:

  1. 设置模拟,然后激活液膜模型。
    请参见设置液膜模拟。
  2. 设置连接液膜相与物理连续体的液膜-物理连续体相间相互作用:
    1. 右键单击[物理连续体] > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用节点,然后选择新建 > [物理连续体] > [液膜相]。
    2. 右键单击多相相互作用 > 相间相互作用 > [相间相互作用] > 模型节点,然后从可选模型组合框中选择表面张力。
    3. 选择[相间相互作用] > 模型 > 表面张力节点,然后设置下列属性:
      属性 设置
      最小液膜厚度 作为表面张力效应结果的最小膜厚。
      α 调整参数 毛细管压力的调谐参数。
      β 调整参数 接触线力的调谐参数。
      请参见表面张力属性。
  3. 选择[相间相互作用] > 模型 > 多相材料 > 材料属性 > 表面张力节点,然后指定表面张力系数。
    请参见材料和方法。
  4. 选择边界 > [壁面边界] > 相条件 > [相间相互作用] > 物理值 > 接触角节点,然后指定接触角。
    指定液膜壳区域中每个壁面边界处的表面张力接触角。这样可以指定每个边界处的毛细效应。
    请参见边界设置。