【正文】 cc2 ( 1 / ) , ()0 ,ijDijijr r r rwrrr????? ???2cc( 1 ) ,()0 , ij ijDijijr r rwrrr? ??? ????ccc1 , ()0 , ijijDijijrrrwr rrr????? ?? ??基本模型 ?宏觀物理量計(jì)算公式 壓力張量根據(jù) IrvingKirkwood模型計(jì)算： 粘度根據(jù) Groot和 Fan的推導(dǎo)公式： S iiuu2535123151 2 8 5 1 9 7 5cBcrkTr? ? ??????S13p tr??1 ]2 ?? ?? ij iji j i rf1 [imV?? ?常用處理方法 ?基本問(wèn)題說(shuō)明 ? DPD流體有很多種，模擬非牛頓流體，采用復(fù)雜的 DPD流體 ， 模擬粘性牛頓流體，可以采用最簡(jiǎn)單的 DPD流體 ? 粒子按照貌似真實(shí)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方式排列 338 1 / 8 6 1 / 2 4mV L L?? ? ?? ? ?338 1 / 8 1 1 2mV L L? ? ? ?? ? ?常用處理方法 ?無(wú)量綱單位 ? 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)方便、直觀，減少誤差 ? 簡(jiǎn)化了方程 ? 無(wú)量綱化的模型可以描述一系列問(wèn)題 ? 可以防止由于計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題產(chǎn)生的計(jì)算溢出 ?邊界條件 ? 周期性邊界條件 []X X X?常用處理方法 ? 無(wú)滑移邊界條件 (1)耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法中的粒子采用的是“軟”作用力，自由流體粒子就會(huì)穿透壁面，造成流體粒子的流失 (2)壁面附近粒子與壁面之間會(huì)產(chǎn)生速度滑移，密度會(huì)產(chǎn)生波動(dòng) (3)在靠近壁面處溫度會(huì)降低，因?yàn)閮鼋Y(jié)的壁面使流體粒子冷卻 固體邊界層 流體粒子層 附加粒子層 常用處理方法 ?相互作用力計(jì)算 ? (a)全部粒子對(duì)法 (all pairs) ? (b)元胞分割法 (cell subdivision) ? (c)相鄰表法 (neighbor list) （ a） b c 模擬過(guò)程簡(jiǎn)述 ?給定初始條件 ? 不同的算法需要不同的初始條件 ? 系統(tǒng)對(duì)于初始狀態(tài)沒(méi)有記憶性 ?重要參數(shù)選擇 ? 時(shí)間步長(zhǎng)： Groot ? 排斥力系數(shù)： ?1/ 75 , 16.(3 25Ba k Taa?????????以 水 為 例 ）＝ ，＝ 4 ，3 , , 43 , 5 , 63 , 5 , 2ttt??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?模擬過(guò)程簡(jiǎn)述 ?系統(tǒng)的運(yùn)行 ? 不施加外力，讓系統(tǒng)自由松弛，逐漸達(dá)到平衡狀態(tài) ? 進(jìn)一步施加外部擾動(dòng)，進(jìn)行非平衡態(tài)計(jì)算 ? 采用改進(jìn)的 VelocityVerlet方法 ?宏觀物理量的計(jì)算 ? 沿著相空間軌跡求平均來(lái)計(jì)算 001l im ( {()tkk ttE d Ett ?????? ? ? ?()Np ( )})?02 ( )10()12nNiknipEn n m?? ??? ? ??模擬過(guò)程簡(jiǎn)述 ?程序結(jié)構(gòu)流程圖 壁面粒子 排列 建立主流區(qū) 主流區(qū)粒子排列 生成 粒子位置文件 輸出結(jié)果 輸入模擬區(qū)域大小 開(kāi)始 (a) Y N 開(kāi)始 讀入 粒子位置文件 輸入 初始數(shù)據(jù) 設(shè)定 模擬參數(shù) Y 平衡判斷 條件判斷 生成各參數(shù)結(jié)果文件 每一時(shí)間步計(jì)算 輸出結(jié)果 N (b) 總結(jié)和分析 ?提出耗散力的原因 ? 粒子反映一個(gè)小區(qū)域內(nèi)的位置和動(dòng)量 ， 忽略這些細(xì)節(jié)當(dāng)做粗粒來(lái)處理 ? 為了滿足動(dòng)量守恒的條件，便提出耗散力 的概念，它是描述粒子邊界的相鄰區(qū)域之間由于相對(duì)速度產(chǎn)生的粘性力。微尺度粘性流體流動(dòng) 及液滴碰撞的 耗散粒子動(dòng)力學(xué)研究 主要內(nèi)容 兩液滴在剪切流作用下的碰撞 簡(jiǎn)單流體模擬 耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法分析 研究意義、優(yōu)勢(shì)及發(fā)展現(xiàn)狀 結(jié)論與展望 研究意義、優(yōu)勢(shì)及發(fā)展現(xiàn)狀 課題的研究意義 1 數(shù)值模擬方法比較 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 主要研究?jī)?nèi)容 4 課題的研究意義 ?微尺度粘性流動(dòng)和液滴碰撞 ? 微制造技術(shù)、血液的流動(dòng)等，都屬于微尺度范圍 ? 流化燃燒、噴墨印刷、發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射過(guò)程等，涉及界面處理 ? 需要從流體