針對傳統(tǒng)流動共聚焦法兩相流注入結(jié)構(gòu)復(fù)雜,外部封裝體積大的問題,本文開展了毛細(xì)管中微液滴生成的相關(guān)技術(shù)研究,借助商品化T形管,提出了一種基于T形共流聚焦結(jié)構(gòu)的液滴生成方法。該方法不但簡化了兩相流的注入結(jié)構(gòu),較好地解決了封裝難的問題,而且便于對液滴生成的相關(guān)參數(shù)開展進(jìn)一步研究。對于液滴生成的相關(guān)參數(shù),本文深入研究了液滴生成中液滴尺寸、流速比和生成頻率之間的關(guān)系;通過正交試驗(yàn)深入研究了流速比、出口錐角角度和出口管徑對液滴均一性的影響,其影響的主次順序?yàn)?錐角角度>流速比>出口管徑,在最優(yōu)參數(shù)錐角角度為4°,流速比190∶1,出口管徑72μm的條件下,所生成液滴平均體積為8.3nL,生成頻率0.7Hz,均一性0.011。

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【部分圖文】：

圖1T形共流聚焦結(jié)構(gòu)三維剖面圖

T形共流聚焦法是在傳統(tǒng)T形結(jié)構(gòu)法和毛細(xì)管流動共聚焦法的基礎(chǔ)上提出的一種新型結(jié)構(gòu)封裝方法。該裝置由商品化T形管和毛細(xì)管嵌套封裝而成，其三維剖面圖如圖1所示。圖1中T形管既起到固定毛細(xì)管的作用，又起到簡化兩相流入口結(jié)構(gòu)的作用；外徑0.75mm主流路毛細(xì)管從C端口插入至T形管水平B-C....

圖3液滴生成平臺

如圖3所示為液滴生成實(shí)驗(yàn)平臺。實(shí)驗(yàn)儀器包括計(jì)算機(jī)、接觸角測量儀（北京金盛鑫，JYSP-360）、工業(yè)高清數(shù)碼顯微鏡（高索，G600）、帶測量軟件的光學(xué)顯微鏡（Phenix鳳凰，XZJ-2003B）和數(shù)字注射泵（RISTRON,RSP01-A）。用數(shù)字注射泵分別將連續(xù)相的油（食用油....

圖5毛細(xì)管加熱拉伸示意圖

如圖5(a)所示為毛細(xì)管環(huán)形加熱拉伸法的局部剖面示意圖，其中A、B兩端是電阻絲電流接入端，中間部分是電阻絲（0.25mm，阻值22.7Ω/m）環(huán)繞而成的螺旋加熱區(qū)（螺旋管內(nèi)徑700μm，長為1.5～4mm）。外徑0.35mm的毛細(xì)管垂直懸掛于螺旋加熱區(qū)中央，其下部懸掛有拉伸用重物....

圖2T形共流聚焦結(jié)構(gòu)實(shí)物

T形共流聚焦結(jié)構(gòu)的封裝是液滴生成的重要步驟，所需實(shí)驗(yàn)材料主要包括商品化T形管、不同管徑毛細(xì)管和黏合劑等。在T形共流聚焦法中，內(nèi)嵌毛細(xì)管與外毛細(xì)管能否共軸是封裝的難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)問題，直接影響液滴生成效果。T形共流聚焦結(jié)構(gòu)的主體封裝可分三步完成，具體步驟如下：(1)完成T形管與主流路....

本文編號：3986070