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在剪切流动中研究流体液滴的行为是与一些科学和工程领域，包括乳状液的流变性、乳化作用和聚合物混合中的基础应用和实践应用密切相关的。本文通过大量的理论研究和实验研究，分析了剪切流场中液滴的动力学行为，建立了液滴的变形、碰撞、聚合和破裂模型，并对其应用方向作了预测。
基于以往关于液滴形变的研究只局限于液滴发生的是稍微偏离球形或者仿射椭球形变的情况，建立了剪切流场中液滴形变的三维非仿射力学模型；定义了液滴协变度的概念，即用协变度作为剪切流场中液滴发生非仿射形变的量度。基于此模型推导了液滴的变形收缩系数和拉伸率的理论关系，并对剪切流场中液滴的动力学行为进行了理论和实验分析。实验分析表明，液滴形变的三维非仿射力学模型较好地反映了剪切力作用下液滴的变形情况。
分析和总结了前人的研究成果，对剪切流场中发生非仿射形变的油水乳状液液滴内部的微流场进行了探讨和实验分析。实验分析表明，若给定油水乳状液的粘度比、连续相的剪切率以及此剪切率下液滴的拉伸率，则可以求得液滴界面的剪切速率的算术平均值，从而用来判断液滴内部的微流场对液滴形变的影响程度。
基于建立的剪切流场中液滴形变的三维非仿射形变模型，建立了液-液两相流中液滴的碰撞、聚合和破裂模型。实验分析表明：液滴碰撞的三维非仿射椭球模型要优于仿射椭球形和球形的碰撞模型；对于给定液滴粒径分布的油水乳状液，若能确定液滴发生破裂的最大稳定粒径及发生聚合的最小稳定粒径，则能绘制出液滴形态变化的曲线图；根据液滴形态变化的曲线，可以判定液滴在给定的剪切率下存在的形态，从而为油水分离提供理论依据和优化指标。
在传统的数字图像处理方法基础上，尝试将基于小波变换的小波分析方法用在液滴形变图像的降噪、增强和边缘检测中，并与传统的数字图像处理方法进行了对比。经过对大量实验图片的处理表明，采用小波分析的方法，能够获得更为清晰、准确的变形液滴的边缘图像，从而为图像特征值的提取提供可靠的数据。