用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法及系统，涉及液滴演变研究技术领域。对二维轴对称流场进行网格划分，并根据控制方程组计算时间步n时每个网格节点的流场信息；在时间步n时将外形液滴界面曲线分解为有限条曲线，每一条曲线分别离散成多个散点，将界面散点的位置在网格中标定，计算界面散点的流场值；根据界面散点的流场值计算下一时间步n+1时界面散点的位置；将时间步n+1时界面散点的位置带入控制方程组求解，获得时间步n+1时网格节点的流场信息，以此类推，实现对液滴演变过程的实时跟踪。本发明专利技术方法实现了对复杂形状液滴演变过程的精确实时追踪，填补了复杂形状液滴的演变过程追踪的技术空白。补了复杂形状液滴的演变过程追踪的技术空白。补了复杂形状液滴的演变过程追踪的技术空白。

【技术实现步骤摘要】
用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法及系统


[0001]本专利技术涉及液滴演变研究
，更具体的说是涉及一种用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法及系统。

技术介绍

[0002]液滴处于不相溶环境流体中并发生相对运动时，液滴会在环境流体动力学作用下发生变形甚至破碎，这种液滴演变现象普遍存在于雨滴自由下落、山间的瀑布飞溅、发动机内部液体燃料的喷射雾化、石油工业中的开采运输过程以及化工工业中的搅拌分散工艺等各类自然现象和工程实践中。
[0003]液滴演变过程的实时跟踪是研究不相溶环境液体中液滴演变内在机理的重要支撑，对液滴演变模式的甄别、液滴演变模式之间的转捩、液滴破碎后细小液滴的生成、液滴演变的主导因素以及液滴演变的内在机理等后续研究起着至关重要的作用。现有的研究方法大多关注的是规则圆形液滴演变过程的实时跟踪，对于具有例如内部存在缺陷(石油运输过程中存在的油包水以及水包油现象)、外形不规则(葫芦状)等复杂形状液滴演变过程的实时跟踪关注较少。现有的研究方法均不能对复杂形状液滴的演变过程进行精确的实时追踪。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法，其特征在于，具体步骤包括如下：对二维轴对称流场进行网格划分，并根据控制方程组计算时间步n时每个网格节点的流场信息；在时间步n时将外形液滴界面曲线分解为有限条曲线，每一条曲线分别离散成多个散点，将界面散点的位置在网格中标定，计算所述界面散点的流场值；根据所述界面散点的流场值计算下一时间步n+1时界面散点的位置；将时间步n+1时界面散点的位置带入所述控制方程组求解，获得时间步n+1时网格节点的流场信息，以此类推，实现对液滴演变过程的实时跟踪。2.根据权利要求1所述的一种用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法，其特征在于，所述控制方程组由连续性方程与纳维尔
‑
斯托克斯方程构成。3.根据权利要求2所述的一种用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法，其特征在于，连续性方程为：其中，u为速度矢量。4.根据权利要求2所述的一种用于研究复杂形状液滴演变过程的实时追踪方法，其特征在于，所述纳维尔
‑
斯托克斯方程为：其中，u为速度矢量，p为压力，ρ为密度，f为单位体积力，μ为动力粘，δ
β
为一维Dirac
‑
Delta函数的β次方，二维条件下，β为2，κ'为两相液体界面的曲率，n'为两相液体界面的法向单位向量，x为流场中任意点的坐标，x'为两相液体界面点的坐标，显然δ
β
(x
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈善群，廖斌，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：