Abstract:
微流控液滴技术的发展使微液滴在细胞工程、药物运输、生物检测、材料合成等领域均有重要应用,液滴尺寸是一个非常重要的参数,它控制着液滴的应用效率,直接影响后续的分析检测研究。不同工程应用中所需两相流体的粘度等物性参数各不相同,粘度的改变会导致液滴受力发生变化,从而影响液滴的生成尺寸。因此,掌握流体粘度对液滴独特的流体动力学影响可以精确控制液滴尺寸,并设计出用于生成和操纵液滴的新型系统。本文通过数值模拟研究了在不同流速和粘度下T型收缩微通道中的液滴生成,以提高微滴的单分散性和可控性。在各种流速和分散相粘度下,观察到三种基本的流动模式,包括滴流、过渡和射流。过渡模式的流动条件通过毛细数、流量比和粘度比的函数来表示生成模式的转换。与普通T型微通道不同,具有收缩结构的T型微通道中液滴直径随着粘度比的增加先减小后增大。通过分析液滴形成过程中的速度场、压力场和液滴受力等,得到了粘度比对液滴生成方式和液滴尺寸的影响机理。通过分析滴流模式下的液滴体积,提出了一种与粘度比有关的体积预测公式。
Keyword:
Reprint Author's Address:
Email:
Source :
Year: 2022
Language: Chinese
Cited Count:
WoS CC Cited Count: 0
SCOPUS Cited Count:
ESI Highly Cited Papers on the List: 0 Unfold All
WanFang Cited Count:
Chinese Cited Count:
30 Days PV: 14
Affiliated Colleges: