[发明专利]一种吸附有表面活性剂的液滴间相互作用预测方法及装置

权利要求书

1.一种吸附有表面活性剂的液滴间相互作用预测方法，其特征在于，所述方法预先提供含有表面活性剂的分散介质模型，所述分散介质模型包括第一相介质，以及位于所述第一相介质内可自由移动的两个吸附有表面活性剂的第二相介质液滴，所述方法包括：

在所述两个第二相介质液滴由相向运动而发生正对弹性碰撞，并在碰撞后彼此分离的过程中，确定所述两个第二相介质液滴的半径及碰撞速度；

根据所述两个第二相介质液滴的半径及碰撞速度确定所述正对弹性碰撞过程中的分离压力；

根据对流-扩散方程、排液方程、广义的杨-拉普拉斯方程及所述分离压力，确定所述正对弹性碰撞过程中的动水作用力，以及所述表面活性剂在液滴表面的界面浓度和迁移速度；

根据所述动水作用力和所述分离压力，确定所述两个第二相介质液滴间的总作用力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂在液滴表面的界面浓度和迁移速度，通过下面的所述对流-扩散方程得到：

其中，Γ表示表面活性剂在液滴表面上的界面浓度，D_s为表面活性剂的集体界面扩散系数，U为表面活性剂在液滴表面的迁移速度，t为时间，r为以两个液滴中轴为起点的径向尺度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排液方程如下：

μ是连续相的动力粘度，p两个液滴之间的动水作用力，h(r,t)为时间为t时，在径向距离为r处的液膜厚度，r为以两个液滴中轴为起点的径向尺度，U为表面活性剂在液滴表面的迁移速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述两个第二相介质液滴的半径及碰撞速度确定所述正对弹性碰撞过程中的分离压力，包括：

确定所述两个第二相介质液滴间的双电层斥力的值；

将所述双电层斥力的值作为所述分离压力的值；

其中，按照下面公式确定所述双电层斥力：

上式中，Π_EDL[h(r,t)]为双电层斥力，h(r,t)为在t时刻，在径向距离为r处的液膜厚度，是两相界面的表面电位，n是水中离子的密度，e是电子的基本电荷，k_B是玻尔兹曼常数，T是绝对温度，λ是德拜长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广义的杨-拉普拉斯方程如下：

其中，∏[h(r,t)]为分离压力，R_n为两个液滴半径的调和平均值，σ_n为两个液滴界面张力的调和平均值，h(r,t)为在t时刻，在径向距离为r处的液膜厚度，r为以两个液滴中轴为起点的径向尺度，p(r,t)为动水作用力。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定所述对流-扩散方程、排液方程、广义的杨-拉普拉斯方程中指定参数的无量纲因子；

将所述指定参数的参数值除以其对应的所述无量纲因子，对所述指定参数进行无量纲化。