셀룰러 오토마타 기법을 이용한 두 고체 사이에 갇힌 액체의 평형상태 예측

최진우; 김호영

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 최진우 (서울대학교) 김호영 (서울대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 창립 70주년 기념 학술대회

발행연도: 2015.11

수록면: 18 - 21 (4page)

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If a liquid film sitting on one solid surface suddenly contacts with another solid surface, the film changes its shape with contact line movement to run down to equilibrium. Predicting such equilibrium shape under arbitrary shaped confinement often requires numerical simulations (mostly based on either volume of fluid or level-set method) that require significant amount of time. The Cellular Automata method, which uses a fixed mesh network, can be a good alternative for its short calculation time. In this method, a lattice which only interacts with its neighbor can be one of the following three types: wetted, interface, and residue state. Also, each lattice possesses energy composed of wetting, gravitational, and surface free energy. As the contact line moves, residue lattices convert to wetted lattices via interface lattices. The algorithm selects the interface lattices which have the lowest energy and converts them to a wetted lattice until the total energy of the network becomes the minimum or residue lattices de-wet totally. We compare the results of numerical computation and experiments using different geometry, liquid volume, surface tension coefficients, and contact angle. Our model agrees well with the experimental data, demonstrating the ability of the Cellular Automata method to predict the equilibrium shape of a liquid within a considerably short time compared with conventional schemes.

#Spreading(퍼짐) #Cellular Automata(셀룰러 오토마타) #Equilibrium state(평형상태)

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김호영

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