均质斜面上滑动液滴SPH模拟和理论分析

来源：计算物理杂志2026年第2期北京时间：

作者：卢晨嘉, 梁宏, 王魁良, 边鑫

摘要：本文使用光滑粒子流体动力学（SPH）模拟和理论推导相结合的方法研究液滴在均质斜面上的滑动行为。利用三维液滴在均质平板上滑动的实验数据对SPH模拟的准确性进行验证。通过液滴滑动摩擦方程建立均质斜面上液滴速度关于时间的解析式，并利用SPH模拟验证了其对于不同的固液气参数组合均成立。通过Voinov–Cox模型和Furmidge–Kawasaki方程建立了液滴滑动摩擦系数关于接触角的解析式，SPH模拟结果表明：其对于不同气液相参数组合均成立。通过该解析式可以预测液滴在不同固体表面上的滑动摩擦系数和速度，减少模拟和实验工作量。

关键词：光滑粒子流体动力学, 均质斜面, 液滴速度, 滑动摩擦系数