使用matlab模拟微流体装置中液滴的运动

Question

我想知道如何使用 matlab 模拟微流体装置中的液滴运动。

我会尽可能地缩小它的范围，这是一种水滴在油流中移动的情况，它是一种势流（无粘性，不可压缩和无旋），基于this paper 我已经设法得出 $\dot{x}$ 和 $\dot{y}$ 的等式 (1)（第 3 页），我希望在 matlab 中展示一些液滴的运动一种电影格式

我只有流体动力学的基础知识，而且除了实现数学方法之外，我从未使用过 matlab，所以如果需要有关问题的更多详细信息以帮助我理解什么，我将不胜感激任何帮助要做什么，请告诉我

我在 physics.stackexchange 网站上 post 编辑，有人建议我在这里 post 因为它与编程有关。

Answer 1

回答问题的第一部分，如何显示液滴运动：

如果你可以这样做：

X = rand(10,1)*10;
Y = rand(10,1)*10;
figure

for i = 1:length(X)
    plot(X(i),Y(i),'o')
    xlim([0,10]) %fix the x and y limit 
    ylim([0,10]) %fix the x and y limit 
    F(i) = getframe;
    drawnow
end

movie(F)

我们必须修复 x 限制和 y 限制，否则你的点将始终出现在屏幕中间。

如果要保存视频（例如.avi）：

X = rand(10,1)*10;
Y = rand(10,1)*10;

v = VideoWriter('test.avi'); %create a video in your current folder
open(v)

figure

for i = 1:length(X)
    plot(X(i),Y(i),'o')
    xlim([0,10])
    ylim([0,10])
    F(i) = getframe;
    writeVideo(v,F(i))
end

close(v)

3d 只是为了好玩：

X = 1:100;
Y = 1:100;
Z = 1:100;

v = VideoWriter('test2.avi');
open(v)

[x,y,z] = sphere;

figure

for i = 1:length(X)
    surf(x+0.1*X(i),y+0.1*Y(i),z+0.1*Z(i));
    xlim([0,10])
    ylim([0,10])
    zlim([0,10])
    view(30,30)
    F(i) = getframe;
    writeVideo(v,F(i))
end



close(v)

但是这种方法退出很慢，因为 matlab 必须渲染每一帧。

使用matlab模拟微流体装置中液滴的运动

simulating the movement of droplet in a microfluidic device using matlab

matlab

simulation

fluid-dynamics