表面張力
ひょうめんちょうりょく

説明

表面張力は、液体と気体(または他の液体)との界面に沿って働く張力で、界面を縮めようとする分子間力に由来する。表面張力係数 σ は界面ごとに固有で、水–空気界面では約 0.072 N/m(20℃)などの値をとる。CFD で表面張力を扱う際には、界面の曲率 κ を計算し、界面上に Laplace の法則 p_jump = σ κ に基づく圧力ジャンプ、またはソース項として F_σ = σ κ n δ_interface のような体積力を導入する(CSFモデル)。表面張力は液滴の球形化、毛細管現象、波の生成・崩壊など様々な現象に影響し、VOF法や粒子法で正確に扱うことが求められる。