用MATLAB写接触角的LBM程序
时间: 2023-05-31 10:01:21 浏览: 403
matlab接触角测量
由于接触角的LBM程序涉及到比较复杂的液体-固体相互作用,需要考虑多种参数和条件,因此编写该程序需要一定的专业知识和经验。以下是一些基本的步骤和代码片段,供参考:
1. 定义网格和流体参数:
```matlab
% 定义网格大小和流体参数
Nx = 100; % x方向网格数
Ny = 50; % y方向网格数
Lx = 1; % x方向长度
Ly = 0.5; % y方向长度
dx = Lx/Nx; % 网格间距
dy = Ly/Ny;
omega = 1.8; % 松弛时间
rho0 = 1; % 初始密度
u0 = 0.1; % 初始速度
```
2. 初始化流场和固体边界:
```matlab
% 初始化流场和固体边界
f = zeros(Nx,Ny,9);
rho = ones(Nx,Ny)*rho0;
u = zeros(Nx,Ny,2);
u(:,:,1) = u0;
solid = zeros(Nx,Ny);
for i=1:Nx
for j=1:Ny
if (i-1)*dx < 0.4 && (j-1)*dy < 0.2
solid(i,j) = 1; % 固体边界
end
end
end
```
3. 定义碰撞操作和边界处理:
```matlab
% 定义碰撞操作和边界处理
for t=1:1000
% 碰撞操作
for i=2:Nx-1
for j=2:Ny-1
if solid(i,j)==0 % 流体内部
rho(i,j) = sum(f(i,j,:));
u(i,j,1) = (f(i,j,2)+f(i,j,5)+f(i,j,6)-f(i,j,4)-f(i,j,7)-f(i,j,8))/rho(i,j);
u(i,j,2) = (f(i,j,3)+f(i,j,6)+f(i,j,7)-f(i,j,1)-f(i,j,8)-f(i,j,9))/rho(i,j);
for k=1:9
cu = 3*(k-1);
feq = rho(i,j)*w(k)*(1+cu*u(i,j,1)+0.5*(cu^2)*(u(i,j,1)^2+u(i,j,2)^2)-1.5*(u(i,j,1)^2+u(i,j,2)^2));
f(i,j,k) = (1-omega)*f(i,j,k)+omega*feq;
end
end
end
end
% 边界处理
for j=2:Ny-1
% 上下边界
f(1,j,4) = f(2,j,4);
f(Nx,j,2) = f(Nx-1,j,2);
f(1,j,8) = f(2,j+1,8);
f(Nx,j,6) = f(Nx-1,j+1,6);
f(1,j,7) = f(2,j-1,7);
f(Nx,j,9) = f(Nx-1,j-1,9);
% 固体边界
for i=2:Nx-1
if solid(i,j)==1
f(i,j,:) = 0;
rho(i,j) = rho0;
u(i,j,:) = 0;
end
end
end
% 左右边界
f(:,1,1) = f(:,2,1);
f(:,Ny,3) = f(:,Ny-1,3);
f(:,1,5) = f(:,2,5);
f(:,Ny,6) = f(:,Ny-1,6);
f(:,1,8) = f(:,2,8);
f(:,Ny,9) = f(:,Ny-1,9);
% 计算接触角
theta = atan2(u(1,2,2)-u(1,1,2),u(1,2,1)-u(1,1,1))*180/pi;
disp(['Step ',num2str(t),': Theta = ',num2str(theta),' degrees']);
end
```
以上代码仅为基本框架,还需要根据具体需求进行修改和完善。同时,由于接触角的计算涉及到一些微妙的问题,建议参考相关文献和资料进行深入研究。
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