表面张力

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。

按照 [593],可以根据表面张力的法向和切向分量将表面张力写为:

1. EQUATION_DISPLAY
f σ = p σ n + τ σ
(2729)

其中, pσ 为毛细管压力, τσ 为接触线力。对于曲率较小的表面,毛细管压力可以表示为 [592]

2. EQUATION_DISPLAY
p σ = a σ ( s 2 h f )
(2730)

其中:

  • σ 为表面张力系数。
  • s 2 h f 近似于液体表面的曲率,其中, h f 为液膜厚度。
  • a 为无量纲比例因子。

接触线力可以表示为:

3. EQUATION_DISPLAY
τσ=bσ(1cos(θ))w
(2731)

其中:

  • θ 将接触角描述为液膜湿润行为的基本参数。
  • w 定义为 1,前提是 h f > h f , min (用户指定的最小值),否则定义为 0。
  • b 为用于根据实验结果校准模型的经验参数。

Eqn. (2729) 会影响液膜动量方程 Eqn. (2722)