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    一种接触角确定方法、装置、电子设备及存储介质[ZH]

    专利编号: ZL202507020049

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    拟转化方式: 转让;普通许可;独占许可;排他许可;作价投资;质押融资

    交易价格:面议

    专利类型:发明专利

    法律状态:授权

    技术领域:非汽车专利

    发布日期:2025-07-02

    发布有效期: 2025-07-02 至 2041-11-09

    专利顾问 — 伍先生

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    专利基本信息
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    申请号 CN202111317188.9 公开号 CN114117955A
    申请日 2021-11-09 公开日 2022-03-01
    申请人 中汽创智科技有限公司 专利授权日期 2024-12-13
    发明人 李丰军;周剑光;张娅 专利权期限届满日 2041-11-09
    申请人地址 211100 江苏省南京市江宁区秣陵街道胜利路88号 最新法律状态 授权
    技术领域 非汽车专利 分类号 G06F30/28
    技术效果 其他技术效果 有效性 有效(授权、部分无效)
    专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人 郝传鑫;贾允
    专利技术详情
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    01

    专利摘要

    本申请公开了一种接触角确定方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:构建流场;流场中包括多个组分和基于流场构建的流场格板,多个组分包括第一流体组分、第二流体组分和固体组分;基于流场初始化流场模型;确定第一参数和第二参数;根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中的每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角;在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。如此,可以简化接触角的计算过程,并且接触角模拟计算结果稳定、精确。
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    02

    专利详情

    技术领域 本申请涉及计算流体动力学领域,尤其涉及一种接触角确定方法、装置、电子设备及存储介质。 背景技术 表面润湿性作为多相流中一个重要的特性,用于表征液体在固体表面的延展性。表面润湿性采用接触角的大小进行度量。接触角是气体、液体和固体之间的接触位置形成的特征角度(夹角),具体指气相和液相构成的交界面的切线与固相和液相构成的交界面的切线所组成的夹角。测量接触角可以获得材料表面气-液、固-气、固-液界面相互作用的许多信息,确定材料的表面润湿性,在微流控芯片、医疗健康、石油开采、新型材料等工业领域具有极高的应用价值。 目前测量接触角的方法以实验或数值模拟液滴润湿现象为主,其中数值模拟因其快速、高效以及成本低廉优势受到了广泛的欢迎。然而对于包含接触角的多组分模型,由于多组分模型涉及更多的不同组分和不同相之间的相互作用力,相比于单组分模型更加复杂,模拟中往往难以选择合适流固间相互作用强度的参数,从而影响系统的稳定性和模拟结果的准确性。 发明内容 本申请实施例提供了一种接触角确定方法、装置、电子设备及存储介质,可以简化接触角的计算过程,并且接触角模拟计算结果稳定、精确。 一方面,本申请实施例提供了一种接触角方法,该方法包括: 构建流场;该流场中包括多个组分和基于流场构建的流场格板,多个组分包括第一流体组分、第二流体组分和固体组分; 基于流场初始化流场模型; 确定第一参数和第二参数;第一参数为第一流体组分对第二流体组分的作用强度;第二参数为第二流体组分对第一流体组分的作用强度; 根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;第三参数为固体组分对第一流体组分的作用强度;第四参数为固体组分对第二流体组分的作用强度; 根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中的每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;第一作用力为第二流体组分和第三流体组分对第一流体组分的作用力或第一流体组分和第四流体组分对第二流体组分的作用力,第二作用力为固体组分对第一流体组分或第二流体组分的作用力;第三流体组分和第一流体组分为同种流体组分,第四流体组分和第二流体组分为同种流体组分; 根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角;当前接触角为第一流体组分与固体组分之间的接触角; 在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。 进一步的,基于流场初始化流场模型,包括: 设置流场格板的初始参数;初始参数包括流场格板的求解范围、每一格点的组分类型、第一流体组分的初始密度、第一流体组分的初始速度、第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度中的任意一种或几种; 根据第一流体组分的初始密度和第一流体组分的初始速度确定第一流体组分的分布函数,根据第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度确定第二流体组分的分布函数; 根据分布函数确定每一格点的迁移步和碰撞步; 根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数。 进一步的,根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角之后,还包括: 若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分在固定组分上运动,根据流场模型、第一作用力和第二作用力确定每一格点的格点密度和格点速度; 根据每一格点的格点密度和格点速度更新流场模型;重复步骤:根据更新后的流场模型、第一参数和第二参数确定流场的每一格点的第一作用力,根据更新后的流场模型、第三参数和第四参数确定流场的每一格点的第二作用力;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角; 直到在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。 进一步的,根据每一格点的格点密度和格点速度更新流场模型,包括: 根据每一格点的格点密度和格点速度更新第一流体组分的分布函数和第二流体组分的分布函数; 根据更新后的第一流体组分的分布函数和第二流体组分的分布函数更新每一格点的迁移步和碰撞步; 根据每一格点的迁移步和碰撞步更新第一流体组分的边界的分布函数; 根据更新后的第一流体组分的分布函数、第二流体组分的分布函数和第一流体组分的边界的分布函数更新流场模型。 进一步的,根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数,包括: 设置第一流体组分的边界条件; 基于边界条件,根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数。 进一步的,设置所述第一流体组分的边界条件,包括: 设置第一流体组分的左右边界为周期边界; 设置第一流体组分的下边界为非滑移边界,采用标准反弹格式; 设置第一流体组分的上边界采用非平衡外推式。 进一步的,根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数之前,还包括: 确定第五参数和第六参数;第五参数为第三流体组分对第一流体组分的作用强度;第六参数为第四流体组分对第二流体组分的作用强度; 根据第五参数和第一流体组分的状态方程确定第一流体组分的第一伪势函数; 根据第六参数和第二流体组分的状态方程确定第二流体组分的第二伪势函数; 第一伪势函数、第二伪势函数、第五参数和第六参数用于确定第一参数、第二参数和第三参数、第四参数之间的数值关系。 另一方面,本申请实施例提供了一种接触角确定装置,该装置包括: 初始化模块,用于构建流场;基于流场初始化流场模型; 参数确定模块,用于确定第一参数和第二参数;第一参数为第一流体组分对第二流体组分的作用强度;第二参数为第二流体组分对第一流体组分的作用强度;还用于根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;第三参数为固体组分对第一流体组分的作用强度;第四参数为固体组分对第二流体组分的作用强度; 作用力确定模块,用于根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中的每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;第一作用力为第二流体组分和第三流体组分对第一流体组分的作用力或第一流体组分和第四流体组分对第二流体组分的作用力,第二作用力为固体组分对第一流体组分或第二流体组分的作用力;第三流体组分和第一流体组分为同种流体组分,第四流体组分和第二流体组分为同种流体组分; 当前接触角确定模块,用于根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角;当前接触角为第一流体组分与固体组分之间的接触角; 目标接触角确定模块,用于在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。 在一种可选的实施方式中,初始化模块501,用于设置流场格板的初始参数;初始参数包括流场格板的求解范围、每一格点的组分类型、第一流体组分的初始密度、第一流体组分的初始速度、第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度;根据第一流体组分的初始密度和第一流体组分的初始速度确定第一流体组分的分布函数,根据第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度确定第二流体组分的分布函数;根据分布函数确定每一格点的迁移步和碰撞步;根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数。 进一步的,该装置还包括: 模型更新模块,用于若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分在固定组分上运动,根据流场模型、第一作用力和第二作用力确定每一格点的格点密度和格点速度;根据每一格点的格点密度和格点速度更新流场模型;重复步骤:根据更新后的流场模型、第一参数和第二参数确定流场的每一格点的第一作用力,根据更新后的流场模型、第三参数和第四参数确定流场的每一格点的第二作用力;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角。 进一步的,模型更新模块,还用于根据每一格点的格点密度和格点速度更新第一流体组分的分布函数和第二流体组分的分布函数;根据更新后的第一流体组分的分布函数和第二流体组分的分布函数更新每一格点的迁移步和碰撞步;根据每一格点的迁移步和碰撞步更新第一流体组分的边界的分布函数;根据更新后的第一流体组分的分布函数、第二流体组分的分布函数和第一流体组分的边界的分布函数更新流场模型。 进一步的,初始化模块,还用于设置第一流体组分的边界条件;基于边界条件,根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数。 进一步的,初始化模块,用于设置第一流体组分的左右边界为周期边界;设置第一流体组分的下边界为非滑移边界,采用标准反弹格式;设置第一流体组分的上边界采用非平衡外推式。 进一步的,参数确定模块,用于确定第五参数和第六参数;第五参数为第三流体组分对第一流体组分的作用强度;第六参数为第四流体组分对第二流体组分的作用强度;根据第五参数和第一流体组分的状态方程确定第一流体组分的第一伪势函数;根据第六参数和第二流体组分的状态方程确定第二流体组分的第二伪势函数;第一伪势函数、第二伪势函数、第五参数和第六参数用于确定第一参数、第二参数和第三参数、第四参数之间的数值关系。 另一方面,本申请实施例提供了一种电子设备,电子设备包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行如上任一所述的接触角确定方法。 另一方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上任一所述的接触角确定方法。 本申请实施例提供的接触角确定分配方法、装置、电子设备及存储介质,具有如下技术效果: 构建流场;该流场中包括多个组分和基于流场构建的流场格板,多个组分包括第一流体组分、第二流体组分和固体组分;基于流场初始化流场模型;确定第一参数和第二参数;根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中的每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角;在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。如此通过第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数,简化了第三参数和第四参数的确定过程,并可以直接基于第三参数和第四参数获得第一作用力和第二作用力,进一步确定当前接触角,通过三个步骤即可确定当前接触角,简化了接触角的计算过程;并且根据第一参数和第二参数可以确定合适的第三参数和第四参数,提高模拟的稳定性,从而提高接触角模拟结果的准确性。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。 图1是本申请实施例提供的一种应用场景的示意图; 图2是本申请实施例提供的一种接触角确定方法的流程示意图; 图3是本申请实施例提供的一种接触角确定方法的流场示意图; 图4是本申请实施例提供的一种接触角确定方法的流程示意图; 图5是本申请实施例提供的一种接触角确定装置的结构示意图; 图6是本申请实施例提供一种接触角确定方法的服务器的硬件结构框图。 具体实施方式 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语 " 第一 " 、 " 第二 " 等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语 " 包括 " 和 " 具有 " 以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。 请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种应用场景的示意图,该示意图包括第一流体组分101、第二流体组分102和固体组分103。在该应用场景下,建立流场模型,第一流体组分101和第二流体组分102可以是相溶的流体组分,也可以是不相溶的流体组分,第一流体组分101和第二流体组分102设置在固体组分103上,通过流场模型模拟并确定第一流体组分101与固体组分103的接触角大小,从而确定固体组分103的表面润湿性。 具体的,本申请实施例提供的接触角确定方法通过构建流场,基于该流场初始化流场模型;其中,流场包括第一流体组分101、第二流体组分102和固体组分103,以及基于该流场构建的流场格板;确定第一参数和第二参数;其中,第一参数为第一流体组分101对第二流体组分102的作用强度,第二参数为第二流体组分102对第一流体组分101的作用强度;根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;其中,第三参数为固体组分103对第一流体组分101的作用强度,第四参数为固体组分103对第二流体组分102的作用强度;根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;其中,第一作用力为第二流体组分和第三流体组分对第一流体组分的作用力或第一流体组分和第四流体组分对第二流体组分的作用力,第二作用力为固体组分对第一流体组分或第二流体组分的作用力;第三流体组分和第一流体组分为同种流体组分,第四流体组分和第二流体组分为同种流体组分;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角,该当前接触角为第一流体组分101与固体组分103之间的接触角;在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分101静止在固体组分103上,确定当前接触角为目标接触角。 其中,本申请实施例中,图1所示的第一流体组分101可以是水,在此种情况下,流场模型可以用于确定固体组分103是亲水性还是疏水性,当接触角小于90°,说明固体组分103是亲水性的,当接触角大于90°,说明固体组分103是疏水性的。第一流体组分101也可以是其他气体或液体,通过流场模型确定不同气体或液体对固体组分103的表面润湿程度,确定固体组分103在不同气体或液体环境下的表面特性,协助生产研究人员确定应用在固体组分103表面或周围环境的气体或液体。第一流体组分101还可以是固定的气体或液体,固体组分103可以使不同种类的材料,通过流场模型确定第一流体组分101对不同种类材料的表面润湿程度,协助生产研究人员确定第一流体组分101在不同材料上的应用。 以下介绍本申请一种接触角确定方法的具体实施例,图2是本申请实施例提供的一种接触角确定方法的流程示意图,本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图2所示,该方法可以包括: S201:构建流场。 本申请实施例中,流场中包括多个组分和基于该流场构建的流场格板,多个组分包括第一流体组分、第二流体组分和固体组分。确定第一流体组分为σ,第二流体组分为固体组分为ads。 可选的,该流场可以是二维的,对应的流场格板为一个二维平面。具体的,图3示出了本申请实施例提供的一种接触角确定方法的流场示意图,如图3所示,该流场格板为假定的由多个正方形格点组成的平面,即x方向与y方向上的网格步长相等,多个组分分布在该平面的格点上。在二维流场中,流场格板表征了液滴润湿现象的平面效果,即相当于从侧面观察液滴润湿现象,然而与宏观的液滴润湿现象不同,流场格板从微观粒子的角度去表现液滴润湿现象,通过粒子在流场格板内的格点上的运动,建立流场模型,模拟液滴润湿现象,确定接触角的大小。 可选的,该流场可以是三维的,对应的流场格板为一个三维空间,此时流场格板为假定的由多个正方体格点组成的空间,即x方向、y方向和z方向上的网格步长相等。在三维流场中,流场格板表征了液滴润湿现象的空间效果。 S203:基于流场初始化流场模型。 本申请实施例中,通过设置流场格板的初始参数,包括第一流体组分σ的初始密度和初始速度、第二流体组分的初始密度和初始速度;根据第一流体组分σ的初始密度和初始速度确定第一流体组分σ的分布函数,根据第二流体组分的初始密度和初始速度确定第二流体组分的分布函数;根据上述分布函数确定每一格点的迁移步和碰撞步;根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分σ的边界的分布函数,由此完成流场模型的初始化。 本申请实施例中,第一流体组分σ和第二流体组分的均满足格子玻尔兹曼演化方程(LBM演化方程),可以表示为公式(1): fα(x+eαδt,t+δt)=fα(x,t)-Ωα+δtFα(x,t)……(1) 其中,fα(x,t)为第一流体组分σ或第二流体组分的分布函数,δt为时间步长,Ωα为第一流体组分σ的多松弛时间模型的碰撞项,Fα(x,t)为速度空间的外力项,eα是离散速度矢量。 可选的,对于二维流场,离散速度矢量eα满足D2Q9格子模型,即在二维平面内存在9个离散速度方向,具体可以表示为公式(2): 其中,c=δx/δt,c为格子常量,δx为网格步长。 可选的,对于三维流场,离散速度矢量eα满足D3Q19格子模型,即在三维空间内存在19个离散速度方向。 本申请实施例中,流场格板的初始参数包括流场格板的求解范围、每一格点的组分类型、第一流体组分σ的初始密度、第一流体组分σ的初始速度、第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度。 其中,流场格板的求解范围为流场格板的大小,例如设置其求解范围为Lx=200、Ly=200,表明该流场格板x方向长200格子单位,y方向长200格子单位。 可选的,格点的组分类型包括第一流体组分节点、第二流体组分节点、固体组分节点、第一流体组分和第二流体组分交界点、第一流体组分和固体组分交界点和第二流体组分和固体组分交界点。其中,第一流体组分节点为第一流体组分σ内不与其他组分接触的格点,第二流体组分节点为第二流体组分内不与其他组分接触的格点,固体组分节点为固体组分ads内不与其他组分接触的格点,第一流体组分和第二流体组分交界点为第一流体组分σ与第二流体组分接触的格点,第一流体组分和固体组分交界点为第一流体组分σ与固体组分ads接触的格点,第二流体组分和固体组分交界点为第二流体组分与固体组分ads接触的格点。如图3所示,组分类型为第一流体组分和第二流体组分交界点、第一流体组分和固体组分交界点的格点构成第一流体组分的边界,表征宏观现象中的液滴。第一流体组分σ包含的格点数量越多,覆盖的流场格板范围越大,对第一流体组分σ的边界的模拟越精准。 本申请实施例中,确定第一流体组分σ的初始密度为确定第一流体组分σ的初始速度为将第一流体组分σ的初始密度初始密度和初始速度离散到各离散速度方向,得到第一流体组分σ的分布函数确定第二流体组分的初始密度为确定第二流体组分的初始速度为将第二流体组分的初始密度和初始速度离散到各离散速度方向,得到第二流体组分的分布函数 可选的,第一流体组分σ的初始密度和第二流体组分的初始密度可以根据实际模拟的需求进行设置,第一流体组分σ的初始速度和第二流体组分的初始速度可以设置为零。 进一步的,流场模型内的各组分的粒子从一个格点迁移至另一个格点,改变粒子的分布函数,产生迁移步,在质量、动量和能量守恒的前提下发生碰撞,改变粒子的分布函数,产生碰撞步。具体的,根据分布函数确定每一格点的迁移步和碰撞步包括根据第一流体组分σ的分布函数确定第一流体组分节点的格点的迁移步和碰撞步,以及根据第二流体组分的分布函数确定第二流体组分节点的格点的迁移步和碰撞步。 根据第一流体组分σ的分布函数确定第一流体组分节点的格点的迁移步可以表示为公式(3): 其中,为第一流体组分σ的粒子在上一个时间步长迁移至所在格点的分布函数,为第一流体组分σ的粒子在当前格点的分布函数。 根据第一流体组分σ的分布函数角定第一流体组分节点的格点的碰撞步可以表示为公式(4): 根据第二流体组分的分布函数确定第二流体组分节点的格点的迁移步可以表示为公式(5): 其中,为第二流体组分的粒子在上一个时间步长迁移至所在格点的分布函数,的第二流体组分的粒子在当前格点的分布函数。 根据第二流体组分的分布函数确定第二流体组分节点的格点的碰撞步可以表示为公式(6): 进一步的,设置第一流体组分σ的边界条件,并基于该边界条件,根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分σ的边界的分布函数。 本申请实施例中,设置第一流体组分σ的左右边界为周期边界,下边界为非滑移边界,采用标准反弹格式,上边界采用非平衡外推式。可选的,下边界也可以采用半步反弹格式。 S205:确定第一参数G12和第二参数G21。 本申请实施例中,第一参数G12为第一流体组分σ对第二流体组分的作用强度,第二参数G21为第二流体组分对第一流体组分σ的作用强度。 本申请实施例中,第一参数G12和第二参数G21可以为0.001-0.1之间的任意数值,第一参数G12与第二参数G21相等,当第一参数G12与第二参数G21为负数时,表示第一流体组分σ和第二流体组分是相溶的流体组分,当第一参数G12与第二参数G21为正数时,表示第一流体组分σ和第二流体组分是不相溶的流体组分。 S207:根据第一参数G12和第二参数G21确定第三参数Gads,1和第四参数Gads,2。 本申请实施例中,第三参数Gads,1为固体组分ads对第一流体组分σ的作用强度,第四参数Gads,2为固体组分ads对第二流体组分的作用强度。 本申请实施例中,根据第一参数G12和第二参数G21确定第三参数Gads,1和第四参数Gads,2之前,还可以包括: 确定第五参数G11和第六参数G22,根据第五参数G11和第一流体组分σ的状态方程确定第一流体组分σ的第一伪势函数ψσ(x),根据第六参数G22和第二流体组分的状态方程确定第二流体组分的第二伪势函数第一伪势函数ψσ(x)、第二伪势函数第五参数G11和第六参数G22用于确定第一参数G12、第二参数G21和第三参数Gads,1、第四参数Gads,2之间的数值关系。 其中,第三流体组分和第一流体组分σ为同种流体组分,第四流体组分和第二流体组分为同种流体组分。第五参数G11为第三流体组分对第一流体组分σ的作用强度,第五参数G11表示第一流体组分σ内部粒子对第一流体组分σ内部其他粒子的作用强度。第六参数G22为第四流体组分对第二流体组分的作用强度,第六参数G22表示第二流体组分内部粒子对第二流体组分内部其他粒子的作用强度。 可选的,根据第五参数G11和第一流体组分σ的状态方程确定第一流体组分σ的第一伪势函数ψσ(x)可以表示为公式(7): 根据第六参数G22和第二流体组分的状态方程确定第二流体组分的第二伪势函数可以表示为公式(8): 其中,为格子声速,第一流体组分σ的状态方程和第二流体组分的状态方程可以有多种选择,本申请实施例中,选择理想气体状态方程描述理想流体,选择Carnahan-Starling(CS)状态方程描述非理想流体。 本申请实施例中,第一参数G12、第二参数G21、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2间的数值关系可以表示为公式(9),基于公式(9)根据第一参数G12、第二参数G21确定第三参数Gads,1和第四参数Gads,2: 其中,a为不定常量。 本申请实施例提供的第一参数G12、第二参数G21、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2间的数值关系,可以简化第三参数Gads,1和第四参数Gads,2的计算,方便接触角的计算,并且流场模型的模拟结果更加稳定。 S209:根据流场模型、第一参数G12和第二参数G21确定流场格板中的每一格点的第一作用力F1(x,t),根据流场模型、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2确定每一格点的第二作用力F2(x,t)。 其中,第一作用力F1(x,t)为第二流体组分和第三流体组分对第一流体组分σ的作用力或第一流体组分σ和第四流体组分对第二流体组分的作用力第一作用力F1(x,t)表示流体组分间的相互作用力。第二作用力F2(x,t)为固体组分ads对第一流体组分σ的作用力或固体组分ads对第二流体组分的作用力第二作用力F2(x,t)表示固体组分对流体组分的作用力。 本申请实施例中,根据流场模型、第一参数G12和第二参数G21确定第二流体组分和第三流体组分对第一流体组分σ的作用力可以表示为公式(10): 根据流场模型、第一参数G12和第二参数G21确定第一流体组分σ和第四流体组分对第二流体组分的作用力可以表示为公式(11): 其中,w(|eα|2)为不同离散速度方向上的粒子的权重,w(1)=1/3,w(2)=1/12。 根据流场模型、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2确定固体组分ads对第一流体组分σ的作用力可以表示为公式(12): 根据流场模型、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2确定固体组分ads对第二流体组分的作用力可以表示为公式(13): 其中,s(x+eαδt)为指标函数,对于固体组分节点、第一流体组分和固体组分交界点和第二流体组分和固体组分交界点,指标函数s(x+eαδt)为1,对于第一流体组分节点和第二流体组分节点,指标函数s(x+eαδt)为0。 S211:根据第一作用力F1(x,t)和第二作用力F2(x,t)确定当前接触角 本申请实施例中,当前接触角为第一流体组分σ与固体组分ads之间的接触角。 具体的,在完全被流体组分润湿的固体组分表面上,在y方向上,固体组分与流体组分之间的粘附力等于流体组分的内聚力,即在少方向上,第一作用力F1(x,t)与第二作用力F2(x,t)大小相等,方向相反,可以用公式(14)表示,根据公式(14)可以确定当前接触角的大小: ny·F1(x,t)+ny·F2(x,t)=0 ……(14) S213:若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分σ静止在固体组分ads上,确定当前接触角为目标接触角θ。 本申请实施例中,第一流体组分σ静止在固体组分ads上说明流场模型已经稳定,对流场模型的模拟已经完成,此时的目标接触角即为目标接触角θ。 图4是本申请实施例提供的一种接触角确定方法的流程示意图,如图4所示,根据第一作用力F1(x,t)和第二作用力F2(x,t)确定当前接触角之后,还包括: S214:若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分σ在固体组分ads上运动,根据流场模型、第一作用力F1(x,t)和第二作用力F2(x,t)确定每一格点的格点密度ρ和格点速度v。 本申请实施例中,每一格点的格点密度ρ为该格点在各离散速度方向上的分布函数或之和。具体的,格点密度ρ包括第一流体组分密度ρσ和第二流体组分密度 对于第一流体组分σ的格点,即组分类型为第一流体组分节点的格点,具有第一密度ρσ,根据对应的第一流体组分σ的分布函数确定第一密度ρσ可以表示为公式(15): 对于第二流体组分的格点,即组分类型为第二流体组分节点的格点,具有第二密度根据对应的第二流体组分的分布函数角定第二密度可以表示为公式(16): 本申请实施例中,根据每一格点的动量p和格点密度ρ确定该格点的格点速度v,根据该格点的分布函数或第一作用力F1(x,t)和第二作用力F2(x,t)确定该格点的动量p。 格点速度v包括第一速度vσ和第二速度具体的,对于第一流体组分σ的格点,具有第一速度vσ,根据对应的第一密度ρσ、第一流体组分σ的分布函数第一作用力和第二作用力确定第一速度vσ,可以表示为公式(17): 对于第二流体组分的格点,具有第二速度根据对应的第二密度第二流体组分的分布函数第一作用力和第二作用力确定第二速度可以表示为公式(18): S216:根据每一格点的格点密度ρ和格点速度v更新流场模型;重复步骤:根据更新后的流场模型、第一参数G12和第二参数G21确定流场的每一格点的第一作用力F1(x,t),根据更新后的流场模型、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2确定流场的每一格点的第二作用力F2(x,t);根据第一作用力F1(x,t)和第二作用力F2(x,t)确定当前接触角 本申请实施例中,对于二维流场,基于D2Q9模型,将每一格点的格点密度ρ和格点速度v离散到各离散速度方向,得到更新后的分布函数或可选的,对于三维流场,基于D3Q19模型,将每一格点的格点密度ρ和格点速度v离散到各离散速度方向,得到更新后的分布函数或 本申请实施例中,对于第一流体组分σ的格点,将其格点密度ρσ和格点速度vσ离散到各离散速度方向,得到更新后的分布函数对于第二流体组分的格点,将其格点密度和格点速度离散到各离散速度方向,得到更新后的分布函数 根据更新后的第一流体组分σ的分布函数更新对应格点的迁移步和碰撞步,如上述公式(3)和公式(4)所示。根据更新后的第二流体组分的分布函数更新对应格点的迁移步和碰撞步,如上述公式(5)和公式(6)所示。根据每一格点更新后的迁移步和碰撞步更新第一流体组分σ的边界的分布函数,由此完成对流场模型的更新。 重复步骤:根据更新后的流场模型、第一参数G12和第二参数G21确定流场的每一格点的第一作用力F1(x,t),根据更新后的流场模型、第三参数Gads,1和第四参数Gads,2确定流场的每一格点的第二作用力F2(x,t);根据第一作用力F1(x,t)和第二作用力F2(x,t)确定当前接触角若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分σ静止在固体组分ads上,确定当前接触角为目标接触角θ。 若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分σ在固体组分ads上运动,重复执行上述步骤S214-S216,直到在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分σ静止在固体组分ads上,确定当前接触角为目标接触角θ。 可选的,可以设置预设循环次数为n,当循环次数超过预设循环次数n时,停止执行上述步骤,确定当前接触角为目标接触角θ。 可选的,还可以设置最大循环次数为nmax,确定收敛条件,如当前接触角的波动范围在0.1°内,当循环次数达到最大循环次数nmax时,停止执行上述步骤,并确定此时流场模型是否满足收敛条件,若满足收敛条件,确定当前接触角为目标接触角θ,若不满足收敛条件,说明选取的第一参数G12和第二参数G21不是最优值,导致循环次数过长,重新确定第一参数G12和第二参数G21以重新确定目标接触角θ。 本申请实施例还提供了一种接触角确定装置,图5是本申请实施例提供的一种接触角确定装置的结构示意图,如图5所示,该装置包括: 初始化模块501,用于构建流场;基于流场初始化流场模型。 参数确定模块502,用于确定第一参数和第二参数;第一参数为第一流体组分对第二流体组分的作用强度;第二参数为第二流体组分对第一流体组分的作用强度;用于根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;第三参数为固体组分对第一流体组分的作用强度;第四参数为固体组分对第二流体组分的作用强度. 作用力确定模块503,用于根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中的每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;第一作用力为第二流体组分和第三流体组分对第一流体组分的作用力或第一流体组分和第四流体组分对第二流体组分的作用力,第二作用力为固体组分对第一流体组分或第二流体组分的作用力;第三流体组分和第一流体组分为同种流体组分,第四流体组分和第二流体组分为同种流体组分。 当前接触角确定模块504,用于根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角;当前接触角为第一流体组分与固体组分之间的接触角。 目标接触角确定模块505,用于若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。 在一种可选的实施方式中,初始化模块501,用于设置流场格板的初始参数;初始参数包括流场格板的求解范围、每一格点的组分类型、第一流体组分的初始密度、第一流体组分的初始速度、第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度;根据第一流体组分的初始密度和第一流体组分的初始速度确定第一流体组分的分布函数,根据第二流体组分的初始密度和第二流体组分的初始速度确定第二流体组分的分布函数;根据分布函数确定每一格点的迁移步和碰撞步;根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数。 在一种可选的实施方式中,该装置还包括: 模型更新模块506,用于若在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分在固定组分上运动,根据流场模型、第一作用力和第二作用力确定每一格点的格点密度和格点速度;根据每一格点的格点密度和格点速度更新流场模型;重复步骤:根据更新后的流场模型、第一参数和第二参数确定流场的每一格点的第一作用力,根据更新后的流场模型、第三参数和第四参数确定流场的每一格点的第二作用力;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角。 在一种可选的实施方式中,模型更新模块506,用于根据每一格点的格点密度和格点速度更新第一流体组分的分布函数和第二流体组分的分布函数;根据更新后的第一流体组分的分布函数和第二流体组分的分布函数更新每一格点的迁移步和碰撞步;根据每一格点的迁移步和碰撞步更新第一流体组分的边界的分布函数;根据更新后的第一流体组分的分布函数、第二流体组分的分布函数和第一流体组分的边界的分布函数更新流场模型。 在一种可选的实施方式中,初始化模块501,用于设置第一流体组分的边界条件;基于边界条件,根据每一格点的迁移步和碰撞步确定第一流体组分的边界的分布函数。 在一种可选的实施方式中,初始化模块501,用于设置第一流体组分的左右边界为周期边界;设置第一流体组分的下边界为非滑移边界,采用标准反弹格式;设置第一流体组分的上边界采用非平衡外推式。 在一种可选的实施方式中,参数确定模块502,用于确定第五参数和第六参数;第五参数为第三流体组分对第一流体组分的作用强度;第六参数为第四流体组分对第二流体组分的作用强度;根据第五参数和第一流体组分的状态方程确定第一流体组分的第一伪势函数;根据第六参数和第二流体组分的状态方程确定第二流体组分的第二伪势函数;第一伪势函数、第二伪势函数、第五参数和第六参数用于确定第一参数、第二参数和第三参数、第四参数之间的数值关系。 本申请实施例中的装置与方法实施例基于同样地申请构思。 本申请实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。以运行在服务器上为例,图6是本申请实施例提供的一种接触角确定方法的服务器的硬件结构框图。如图6所示,该服务器600可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上中央处理器(Central Processing Units,CPU)610(处理器610可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器630,一个或一个以上存储应用程序623或数据622的存储介质620(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器630和存储介质620可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质620的程序可以包括一个或一个以上模块,每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器610可以设置为与存储介质620通信,在服务器600上执行存储介质620中的一系列指令操作。服务器600还可以包括一个或一个以上电源660,一个或一个以上有线或无线网络接口650,一个或一个以上输入输出接口640,和/或,一个或一个以上操作系统621,例如Windows ServerTM,Mac OS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等等。 输入输出接口640可以用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括服务器600的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,输入输出接口640包括一个网络适配器(Network Interface Controller,NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,输入输出接口640可以为射频(RadioFrequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。 本领域普通技术人员可以理解,图6所示的结构仅为示意,其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,服务器600还可包括比图6中所示更多或者更少的组件,或者具有与图6所示不同的配置。 本申请的实施例还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种接触角确定方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述接触角确定方法。 可选地,在本实施例中,上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 由上述本申请提供的接触角方法、设备或存储介质的实施例可见,本申请中构建流场;该流场中包括多个组分和基于流场构建的流场格板,多个组分包括第一流体组分、第二流体组分和固体组分;基于流场初始化流场模型;确定第一参数和第二参数;根据第一参数和第二参数确定第三参数和第四参数;根据流场模型、第一参数和第二参数确定流场格板中的每一格点的第一作用力,根据流场模型、第三参数和第四参数确定每一格点的第二作用力;根据第一作用力和第二作用力确定当前接触角;在流场模型位于当前接触角的情况下,第一流体组分静止在固定组分上,确定当前接触角为目标接触角。如此,可以简化接触角的计算过程,并且接触角模拟计算结果稳定、精确。 需要说明的是:上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于设备实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。 以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。 一种接触角确定方法、装置、电子设备及存储介质
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    1、本次项目交易是我方真实意思表示,项目标的权属清晰,除已披露的事项外,我方对该项目拥有完全的处置权且不存在法律法规禁止或限制交易的情形;
    2、本项目标的中所涉及的处置行为已履行了相应程序,经过有效的内部决策,并获得相应批准;交易标的涉及共有或交易标的上设置有他项权利,已获得相关权利 人同意的有效文件。
    3、我方所提交的信息发布申请及相关材料真实、完整、准确、合法、有效,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏;我方同意平台按上述材料内容发布披露信息, 并对披露内容和上述的真实性、完整性、准确性、合法性、有效性承担法律责任;
    4、我方在交易过程中自愿遵守有关法律法规和平台相关交易规则及规定,恪守信息发布公告约定,按照相关要求履行我方义务;
    5、我方已认真考虑本次项目交易行为可能导致的企业经营、行业、市场、政策以及其他不可预计的各项风险因素,愿意自行承担可能存在的一切交易风险;
    6、我方在平台所组织交易期间将不通过其他渠道对标的项目进行交易;
    7、我方将按照平台收费办法及相关交易文件的约定及时、足额支付相关费用,不因与受让方争议或合同解除、终止等原因拒绝、拖延、减少交纳或主张退还相关费用。