利用波谱边界元素方法对微观流体装置中液滴变形位移断裂的研究

在乳液和提高采收率石油开采等工业中，尤其是近来快速发展的微观流体装置中，都涉及液滴的变形位移与断裂。本研究以波谱边界元素方法为基础， 利用显式积分和全隐式积分算法来研究微观渠道中液滴的变形与位移。 显式积分算法利用二阶Hermitian方法来增加界面的光滑性， 并具有波谱收敛性。隐式算法基于无Jacobian矩阵的Newton算法，具有高度的稳定性， 时间步长远远大于显式算法，并且独立于格栅密度。在附着在固体表面的液滴位移中，涉及移动接触线问题，本研究将通过实验获得移动接触线速度和动态接触角间的关系，并将之与边界积分方法耦合，进行数值计算。尤其是隐式方法，将因为其内在的特性而简化这一模拟。我们将通过这两种算法以及实验来研究分别在不同毛细管数，不同几何条件下液滴在T型管中变形位移和断裂的情况。将计算结果与实验相对比，确保数值模拟的可靠性。进而用之为未来的实验研究提供指导方向。