奇异毛细管的数值模拟

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  相对于一般毛细管,奇异毛细管是一种旋转对称且半径变化的毛细管。当奇异毛细管垂直置于水槽中适当位置,奇异毛细管存在无数个连续的平衡液-气界面,这些液-气界面具有相等的机械能。本文提出一套数值模型,以确定奇异毛细管的形状,并对所求奇异毛细管进行能量分析,结果表明奇异毛细管中平衡液-气界面的总机械能保持恒定,从而验证了数值模型的有效性。奇异毛细管轮廓也可以通过简化方程求得,与上述数值模型求解的奇异毛细管轮廓进行对比。发现当奇异毛细管的半径或液-气界面的高度足够小时,使用简化方程求得的奇异毛细管轮廓是足够精确的。
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