基于晶格Boltzmann方法的接触角实时测量研究

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2018.01.005

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 36 ›› Issue (01) : 34 -43. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2018.01.005

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摘要

接触角在表面湿润、毛细现象和移动接触线等问题中是基本的特征量。虽然数值计算中已经可以有效地模拟接触角现象,但是在动态模拟中,接触角还不能被实时地精确测量。基于化学势晶格Boltzmann方法,本文设计一种几何的方法实时测量接触角。当忽略重力的影响时,该方法计算结果与球冠模型的理论预期保持一致,而且不受液滴大小的影响;当考虑重力影响时,虽然液滴呈现明显的变形,但是测量所得的微观接触角保持不变,与理论预期相符。当基板倾斜时,液滴的前进角逐渐增大,后退角逐渐减小,接触角迟滞越来越大,而且能够被实时地测量。