近日，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院在表面活性劑計算模擬研究方面取得進展，相關(guān)成果發(fā)表于計算力學(xué)領(lǐng)域國際期刊Journal of computational physics上。
表面活性劑在精細(xì)化工領(lǐng)域、造紙工業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、化妝品行業(yè)、石油開采行業(yè)等有重要的應(yīng)用。表面活性劑的分子是由厭水的頭部和親水的尾巴組成，所以它們通常停留在二相流的交界面上。表面活性劑能減小表面張力。表面活性劑的不均勻分布導(dǎo)致沿界面切線方向的Marangoni力，對宏觀的流體動力學(xué)產(chǎn)生重要影響。有表面活性劑的二相流是一個高度非線性、多尺度、幾何復(fù)雜的系統(tǒng)，它的計算模擬具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。
近期，重慶研究院副研究員徐建軍導(dǎo)出了表面活性劑質(zhì)量的守恒律，提出了求解運動變形區(qū)域上對流擴散方程的基于水平集的擴散區(qū)域方法。徐建軍將這些工作與之求解二相流的Navier-Stokes方程的投影方法、運動變形界面上對流擴散方程的歐氏水平集方法有效結(jié)合，提出了計算有可溶解表面活性劑的二相流的水平集方法，并通過大量二維、三維數(shù)值模擬實驗，研究了可溶解表面活性劑對液滴運動的影響。
這項研究工作對計算模擬表面活性劑的應(yīng)用具有重要意義，產(chǎn)生了良好國際學(xué)術(shù)反響，多次收到國際學(xué)術(shù)會議報告邀請。
