液滴悬浮在另一种互不相溶的流体中,在剪切力作用下发生变形。当剪切作用大到一定程度时,液滴会变形至破裂,分裂出多个小液滴。液滴在不相溶流体中受剪切作用发生的变形和破裂在工程、生物医药等领域应用广泛,例如微流体技术和乳化液工业。液滴在均匀剪切流中的变形过程可以由剪切力与表面张力之比(毛细管数)、液滴粘度与外部流体粘度之比(粘度比)和流体惯性力与粘性力之比(雷诺数)来描述。但是,在工业实际中,比如微流控芯片中,管内流动与液滴形变均受到壁面约束的影响。因此,需要额外考虑壁面约束来描述剪切两相液滴系统。本研究利用基于相场理论的离散统一气体动理学(DUGKS)两相模型,研究初始圆形的二维液滴在壁面相对运动引起的剪切流作用下的变形过程。除了上述物理参数,液滴变形还可能会受到数值方法中二个数值参数的影响:就是佩克莱特数(:对流扩散与相场模型里的数值扩散的比值)和卡恩数(:界面厚度W与初始液滴半径R之比)对数值计算精度与数值稳定性的影响。论文重点是分析毛细管数、粘度比、壁面约束以及雷诺数对液滴变形的影响。通过数值实验,发现对于缓慢剪切流动,当液滴半径为界面厚度的10倍且佩克莱特数小于1时,数值耗散较大,计算结果会不准确。在给定界面厚度的情况下,卡恩数越高,数值耗散越大。数值模拟结果显示,如果初始液滴半径小于10W或者卡恩数大于0.1,液滴的变形参数由于数值耗散会无法准确模拟。不考虑流体惯性,液滴在小毛细管数条件下会变形至近似椭圆。毛细管数越大,液滴的变形参数越大,倾斜角越小,与文献结果吻合。考虑壁面效应时,不同粘度比下的剪切流中二维液滴的变形参数和毛细管数仍然近似线性相关,但是比例因子与壁面约束和粘度比有关。壁面约束大于0.4时,即使液滴依旧变形为近似椭圆状,Taylor模型不再适用,说明壁面效应不能忽略。较大毛细管数和粘度比下的DUGKS结果与文献三维结果存在偏差,但是与文献中二维变形问题的预测一致,说明了DUGKS两相模型结果可靠,也为二维液滴问题与三维问题存在定量偏差提供了新的数据。研究发现,在有限雷诺数或比较大的毛细管数条件下,液滴的稳态形状明显和椭圆有偏差,并且这种偏差随着壁面约束而增强。本研究证明了结合相场理论的DUGKS两相模型可以成功应用于液液两相流的研究中。