Lattice Boltzmann Modeling of Drying of Porous Media Considering Contact Angle Hysteresis
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Notice bibliographique
Résumé
Drying of porous media is governed by a combination of evaporation and movement of the liquid phase within the porous structure. Contact angle hysteresis induced by surface roughness is shown to influence multi-phase flows, such as contact line motion of droplet, phase distribution during drainage and coffee ring formed after droplet drying in constant contact radius mode. However, the influence of contact angle hysteresis on liquid drying in porous media is still an unanswered question. Lattice Boltzmann model (LBM) is an advanced numerical approach increasingly used to study phase change problems including drying. In this paper, based on a geometric formulation scheme to prescribe contact angle, we implement a contact angle hysteresis model within the framework of a two-phase pseudopotential LBM. The capability and accuracy of prescribing and automatically measuring contact angles over a large range are tested and validated by simulating droplets sitting on flat and curved surfaces. Afterward, the proposed contact angle hysteresis model is validated by modeling droplet drying on flat and curved surfaces. Then, drying of two connected capillary tubes is studied, considering the influence of different contact angle hysteresis ranges on drying dynamics. Finally, the model is applied to study drying of a dual-porosity porous medium, where phase distribution and drying rate are compared with and without contact angle hysteresis. The proposed model is shown to be capable of dealing with different contact angle hysteresis ranges accurately and of capturing the physical mechanisms during drying in different porous media including flat and curved geometries. SUPPLEMENTARY INFORMATION: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s11242-021-01644-9.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle