[发明专利]界面表面活性剂的跟踪方法

权利要求书

1.界面表面活性剂的跟踪方法，其特征在于，该界面表面活性剂的跟踪方法包括：

步骤1，采用体积分率方法跟踪油水两相运动界面的位置及变化；

步骤2，采用角度测定算法找到界面上的最近点，完成扩展区域的构建和网格单元中心信息的获取；

步骤3，对扩展区域和油水相区域进行界面表面活性剂以及网格内部表面活性剂浓度的离散求解；

步骤4，进行信息的交换更新；

在步骤2中，沿着界面法向将表面活性剂浓度的跟踪计算区域扩展，扩展区域内中心点的值设置为距离该单元中心最近的界面上的点的值，扩展过程为界面上的值向临近扩展区的网格中心的映射过程，经过该扩展过程后，方程中扩散项中单元面上的离散操作就变成了普通有限容积的离散操作，直接按照标准离散的形式对方程进行离散；采用几何水平集方法来完成距离场的求解，在几何LevelSet方法求解距离的过程中，首先进行初始距离函数的构造，然后找到界面上距离扩展区的网格中心的最近点，最终求解出扩展区的网格中心到界面上最近点的距离；

在步骤4中，信息交换集中在以下三个时刻：求解界面上表面活性剂浓度之前；求解油水相中表面活性剂浓度之前；求解动量方程之前；求解界面上表面活性剂浓度之前进行的信息交换更新包括：界面上表面活性剂浓度的更新；界面上速度的更新；界面上的表面活性剂的背景浓度更新；求解油水相中表面活性剂浓度之前进行的信息交换更新包括：计算由吸附和解吸导致的传质过程的界面传质通量；求解动量方程之前进行的信息交换更新包括：更新由于界面上表面活性剂浓度变化引起的表面张力系数的改变，以及表面活性剂浓度梯度进而导致的界面切向力。

2.根据权利要求1所述的界面表面活性剂的跟踪方法，其特征在于，在步骤1中，通过在整个网格区域上计算网格中的某种流体占据网格单元的体积分数来确定界面的位置，重新对网格中的界面进行重构后，网格中界面的形状是一个多边形。

3.根据权利要求1所述的界面表面活性剂的跟踪方法，其特征在于，步骤2中先找到扩展区的网格中心在界面多边形上的投影点，再判断扩展区的网格中心的投影点的位置是否在界面多边形的内部；最后找到最近点。

4.根据权利要求1所述的界面表面活性剂的跟踪方法，其特征在于，在步骤3中，对扩展区域和油水相区域进行界面表面活性剂以及网格内部表面活性剂浓度跟踪，对方程在任意非结构化网格下利用有限体积方法进行离散，并使用预条件共轭梯度方法进行求解。