【技术实现步骤摘要】
本申请涉及显示，尤其涉及介电润湿过程控制方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
1、微流控技术是一种研究微小液滴、微通道和微流体系统的交叉学科领域，旨在微液滴的表面上对其进行外力作用以克服其与衬底之间的摩擦和运动时产生的阻力，使之能够准确地迁移到特定的位置。其中以介电润湿效应为原理的液滴操控技术在光学显示领域应用广泛，常见应用有液体微透镜、电子纸反射式显示等。
2、相关技术中在介电润湿过程中利用自由能进行模拟。首先定义颗粒系统的自由能函数，这个自由能函数通常包括各种势能项，用来描述颗粒之间的相互作用，在模拟开始时初始化颗粒的位置、速度和其他状态参数，如速度分布函数；然后在每个时间步长内，计算颗粒之间的相互作用力，使用计算得到的相互作用力来更新颗粒的位置和速度，最后迭代至平衡终止。这种方式不适用于模拟大密度比的气液两相模型，介电润湿效应的应用范围较窄。
技术实现思路
1、本申请实施例的主要目的在于提出介电润湿过程控制方法、装置、设备和存储介质，提升介电润湿过程的适用范围。
2、为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种介电润湿过程控制方法，应用于流体，所述流体包括至少一个液滴，所述液滴在网格化的流体场按照时间步长在两相界面进行位置调整，所述方法包括：
3、获取所述液滴的初始流体速度，根据所述初始流体速度得到所述两相界面的体积分数，并基于所述体积分数计算总自由能；
4、基于根据初始电势得到的初始电压，获取加电压前所述液滴在所述两相界
5、根据网格长度和时间步长得到所述液滴的格子声速，并基于所述第一接触角和所述第二接触角的角度差和所述格子声速计算所述液滴在所述两相界面的界面自由能；
6、在每个所述时间步长中，确定满足边界条件约束，迭代计算所述界面自由能和所述总自由能，直至达到预设迭代次数，所述液滴在所述流体场达到稳态，所述介电润湿过程完成。
7、在一些实施例，所述边界条件包括：垂直壁面边界条件、周期性边界条件和完全反弹边界条件；所述液滴中粒子的运动方向至少包括8个不同的方向；所述在每个所述时间步长中，确定满足边界条件，包括：
8、在所述周期性边界条件的约束中，基于粒子分布函数，计算当前时间步长内，所述粒子在第一方向、第五方向和第八方向的第一粒子分布函数，以及计算当前时间步长内，所述粒子在第三方向、第六方向和第七方向的第二粒子分布函数，控制所述第一粒子分布函数满足第一守恒条件，控制所述第二粒子分布函数满足第二守恒条件；
9、在所述垂直壁面边界条件的约束中，根据所述格子声速和所述第二接触角计算得到第三中间值，控制所述体积分数的梯度的法向量与所述第三中间值相同；以及根据所述体积分数计算化学势，控制所述化学势的梯度的法向量等于零；
10、在所述完全反弹边界条件的约束中，计算当前时间步长内，基于粒子分布函数、压力分布函数和序参量分布函数，计算第一粒子在第二方向、第五方向和第六方向的第三粒子分布函数、第一压力分布函数和第一序参量分布函数，以及第二粒子在第四方向、第七方向和第八方向的第四粒子分布函数、第二压力分布函数和第二序参量分布函数，控制方向相对的所述第三粒子分布函数等于所述第四粒子分布函数、所述第一压力分布函数等于所述第二压力分布函数以及所述第一序参量分布函数等于所述第二序参量分布函数。
11、在一些实施例，当前时间步长的所述粒子分布函数的计算过程包括：
12、获取前一时间步长的初始流体速度、初始流体密度和初始粒子分布函数；
13、根据所述初始流体速度、所述初始流体密度和所述粒子在不同方向上的速度向量以及方向速度权重得到粒子平衡分布函数；
14、基于运动粘性系数和所述格子声速得到弛豫时间，并根据所述粒子平衡分布函数、所述初始粒子分布函数和所述弛豫时间得到当前时间步长的所述粒子分布函数。
15、在一些实施例，当前时间步长的所述压力分布函数的计算过程包括：
16、获取前一时间步长的初始压力分布函数和初始体积分数；
17、根据所述初始流体速度、所述格子声速、所述速度向量和所述方向速度权重得到第一中间值；
18、根据所述初始压力分布函数、所述网格长度、所述初始流体速度和所述初始流体密度得到第二中间值；
19、基于所述第一中间值、所述第二中间值、所述初始体积分数、所述速度向量和所述方向速度权重得到压力平衡分布函数；
20、基于所述初始压力分布函数和所述压力平衡分布函数得到当前时间步长的所述压力分布函数。
21、在一些实施例，当前时间步长的所述序参量分布函数的计算过程包括：
22、获取前一时间步长的初始序参量分布函数；
23、根据所述初始体积分数得到前一时间步长的初始化学势；
24、基于所述第一中间值、所述第二中间值、所述初始体积分数、所述初始化学势、所述速度向量和所述方向速度权重得到序参量平衡分布函数；
25、基于所述初始序参量分布函数和所述序参量平衡分布函数得到当前时间步长的所述序参量分布函数。
26、在一些实施例，所述获取所述液滴的初始流体速度，包括：
27、获取前一时间步长下，不同运动方向的初始粒子分布函数；
28、对所述初始粒子分布函数进行累加，得到前一时间步长的所述初始流体速度；
29、根据所述初始流体密度、所述粒子分布函数和所述速度向量得到流体速度。
30、在一些实施例，所述根据初始流体速度得到所述两相界面的体积分数，包括：
31、获取所述体积分数表示的化学势，并获取所述化学势的梯度值；
32、基于所述初始流体速度、迁移率和所述梯度值，得到所述体积分数。
33、为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种介电润湿过程控制装置，应用于流体，所述流体包括至少一个液滴，所述液滴在网格化的流体场按照时间步长在两相界面进行位置调整，所述装置包括：
34、总自由能计算模块：用于获取所述液滴的初始流体速度，根据所述初始流体速度得到所述两相界面的体积分数，并基于所述体积分数计算总自由能；
35、第二接触角计算模块：用于基于根据初始电势得到的初始电压，获取加电压前所述液滴在所述两相界面的第一接触角，以及所述初始电压作用下的第二接触角；
36、界面自由能计算模块：用于根据网格长度和时间步长得到所述液滴的格子声速，并基于所述第二接触角和所述格子声速计算所述液滴在所述两相界面的界面自由能；
37、迭代计算模块：用于在每个所述时间步长中，确定满足边界条件约束，迭代计算所述界面自由能和所述总自由能，直至达到预设迭代次数，所述液滴在所述流体场达到稳态，所述介电润湿过程完成。
38、为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种介电润湿过程控制方法，其特征在于，应用于流体，所述流体包括至少一个液滴，所述液滴在网格化的流体场按照时间步长在两相界面进行位置调整，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，所述边界条件包括：垂直壁面边界条件、周期性边界条件和完全反弹边界条件；所述液滴中粒子的运动方向至少包括8个不同的方向；所述在每个所述时间步长中，确定满足边界条件，包括：
3.根据权利要求2所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，当前时间步长的所述粒子分布函数的计算过程包括：
4.根据权利要求3所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，当前时间步长的所述压力分布函数的计算过程包括：
5.根据权利要求4所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，当前时间步长的所述序参量分布函数的计算过程包括：
6.根据权利要求3所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，所述获取所述液滴的初始流体速度，包括：
7.根据权利要求6所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，所述根据初始流体速度得到所述两相界面的体积分数，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种介电润湿过程控制方法，其特征在于，应用于流体，所述流体包括至少一个液滴，所述液滴在网格化的流体场按照时间步长在两相界面进行位置调整，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，所述边界条件包括：垂直壁面边界条件、周期性边界条件和完全反弹边界条件；所述液滴中粒子的运动方向至少包括8个不同的方向；所述在每个所述时间步长中，确定满足边界条件，包括：
3.根据权利要求2所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，当前时间步长的所述粒子分布函数的计算过程包括：
4.根据权利要求3所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，当前时间步长的所述压力分布函数的计算过程包括：
5.根据权利要求4所述的介电润湿过程控制方法，其特征在于，当前时间步长的所述序参量分布函数的计算过程包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞龙，徐先文，边正品，周国富，
申请(专利权)人：光显科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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