微型管中液滴流动的三维数值模拟

对于微型设备中的低雷诺数流动，毛细力和黏性力起主导作用.应用相场方法，引入自由能泛函，研究了二相流体在微型管中流动问题及表面浸润现象，并给出了微型管中二相流体的无量纲输运方程.针对方形微管道，利用差分法给出了输运方程的数值求解方法.最后，模拟了方形直管中的液滴流动和变形的过程，并给出了液滴前后压力差与其它主要物理参数之间的变化关系.结果表明，压力差随液滴半径增大而增加，而随毛细管系数的增大而减小.