【技术实现步骤摘要】
一种基于激光诱导的格子玻尔兹曼气-液两相流的仿真方法
本专利技术属于仿真
，更具体地，涉及一种基于激光诱导的格子玻尔兹曼气-液两相流的仿真方法。
技术介绍
激光诱导向前转移(Laser-inducedForwardTransition，LIFT)是近几十年来发展的一种有效的微结构制备方法，由于其无需要掩膜，可以用来转移固态金属材料、半导体材料、粘性液态材料(导电液态金属混合物)、电介质、有机物、甚至是生物组织，适用材料范围广等优点而深受关注。在激光诱导向前转移中，将激光脉冲聚焦，垂直穿过透明的石英玻璃，聚焦的激光脉冲作用于涂抹于石英玻璃背面的靶材或牺牲层，当足够的能量被吸收后造成局部加热和蒸发产生高温高压的等离子体气泡，气泡膨胀推动涂层剩余部分释放为液滴并沉积于接收基底上，如图1所示。关于激光诱导向前转移的研究，通过不同形状的激光光斑，可以转移得到不同形状的沉积。随之电子行业的发展，利用LIFT技术，以导电液态金属混合物或其他液态导电材料作为靶材，可以制备得到导电微结构。如今许多学者针对液态靶材，对LIFT技术做了许多相应的研究，并且分析了LIFT的过程与原...
【技术保护点】
1.一种基于激光诱导的格子玻尔兹曼气‑液两相流的仿真方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1.对激光诱导等离子体气泡进行初始压强的计算，得到激光诱导等离子体气泡的初始压强；S2.将步骤S1所得激光诱导等离子体气泡的初始压强代入Rayleigh‑Plesset方程，计算激光诱导等离子体气泡的半径随时间的变化关系，确立激光诱导等离子体气泡模型的入口流量条件；S3.建立激光诱导转移的格子玻尔兹曼气‑液两相流仿真模型；S4.根据步骤S2中确立模型的入口流量条件，计算得到步骤S3中激光诱导转移的格子玻尔兹曼气‑液两相流仿真模型的入口边界条件，控制激光诱导向前转移过程中产生的等离子体气...
【技术特征摘要】
1.一种基于激光诱导的格子玻尔兹曼气-液两相流的仿真方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1.对激光诱导等离子体气泡进行初始压强的计算，得到激光诱导等离子体气泡的初始压强；S2.将步骤S1所得激光诱导等离子体气泡的初始压强代入Rayleigh-Plesset方程，计算激光诱导等离子体气泡的半径随时间的变化关系，确立激光诱导等离子体气泡模型的入口流量条件；S3.建立激光诱导转移的格子玻尔兹曼气-液两相流仿真模型；S4.根据步骤S2中确立模型的入口流量条件，计算得到步骤S3中激光诱导转移的格子玻尔兹曼气-液两相流仿真模型的入口边界条件，控制激光诱导向前转移过程中产生的等离子体气泡的膨胀与收缩，实现激光诱导向前转移的数值仿真。2.根据权利要求1所述的基于激光诱导的格子玻尔兹曼气-液两相流的仿真方法，其特征在于，步骤S1中所述光诱导等离子体气泡初始压强计算的具体过程如下：在激光诱导向前转移的过程中，激光透过石英玻璃作用于流体靶材，在石英玻璃和流体靶材间产生等离子体气泡，所述等离子体气泡受到流体和固体的约束；在约束条件下，产生激光诱导等离子体气泡的初始时刻，该气泡的最大压力值，即为激光诱导等离子体气泡的初始压强，其值由式(1)算得：其中，P(0)表示激光诱导等离子体气泡的初始压强；a表示激光的吸收率；I0表示激光的能量强度，单位为GW/cm2；Z表示固体和流体约束层之间的约束冲击阻抗，单位为g.cm-2s-1，Z由式(2)计算所得：其中，Zf表示液体的冲击阻抗；Zs表示固体的冲击阻抗；Zf和Zs分别由式(3)和式(4)计算所得：Zf＝ρf×Df(3)Zs＝ρs×Ds(4)其中，ρf表示液体的密度，单位为g/cm3，ρs表示固体的密度，单位为g/cm3，Df表示液体的声速，单位为cm/s，Ds表示固体的声速，单位为cm/s。3.根据权利要求1所述的基于激光诱导的格子玻尔兹曼气-液两相流的仿真方法，其特征在于，步骤S2中所述Rayleigh-Plesset方程为：其中，P∞表示环境的压强；PR表示激光诱导等离子体气泡的内部压强；R表示激光诱导等离子体气泡的半径；表示激光诱导等离子体气泡半径的变化速度；表示激光诱导等离子体气泡半径变化的加速度；ρ表示环境流体的密度；σ表示环境流...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志刚，黄亚军，陈英怀，彭浩宇，蔡文莱，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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