液液微萃取下不同入口形式液滴生成的实验分析

1

作者 徐铭梁 李美姣 +5 位作者 边伟 吴林峰 李博 杜鹏 汪宗太 夏良树 《化学工程》 北大核心 2025年第7期37-42,共6页

为探讨液滴生成阶段的主要影响因素,以4种不同入口形式的微流控芯片为对象,通过观察在体积分数30%磷酸三丁酯-煤油与3 mol/L硝酸体系下的油水两相液液微萃取过程中液滴的形成,收集相关的水力学数据。实验结果表明:在总流量为100μL/min... 为探讨液滴生成阶段的主要影响因素,以4种不同入口形式的微流控芯片为对象,通过观察在体积分数30%磷酸三丁酯-煤油与3 mol/L硝酸体系下的油水两相液液微萃取过程中液滴的形成,收集相关的水力学数据。实验结果表明:在总流量为100μL/min且油水两相流比(流量比)为1∶1-5∶1时,液滴的长径比随着流比的增加而减小;而在总流量为40μL/min且流比为1∶1-5∶1时,液滴的长径比约为总流量100μL/min时的1.5倍。此外,具备聚焦流结构的Ⅲ型和Ⅳ型芯片在均一性、生成频率等方面均优于不具备聚焦流结构的Ⅰ型和Ⅱ型。这些结果表明,液滴生成与两相流体的流速密切相关,且聚焦流结构对液滴生成过程具有显著影响。研究结果为液液微萃取中入口形式及操作参数的选择提供理论支持。 展开更多

关键词 液液微萃取 微流控芯片 液滴生成 聚焦流结构

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微流体特性对纳米HNS液滴生成的影响机制

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作者 刘立 翟喆 +3 位作者 王蒙 刘硕 王成 朱朋 《火工品》 北大核心 2025年第5期99-106,共8页

为探究微流体特性对纳米六硝基茋(Hexanitrostilbene,HNS)液滴生成过程的影响及其对微球粒径分布的作用机制,采用共轴聚焦流液滴制备技术,并结合实时动态监测手段,通过控制变量法深入分析了微流体特性对纳米六硝基茋液滴生成模式、频率... 为探究微流体特性对纳米六硝基茋(Hexanitrostilbene,HNS)液滴生成过程的影响及其对微球粒径分布的作用机制,采用共轴聚焦流液滴制备技术,并结合实时动态监测手段,通过控制变量法深入分析了微流体特性对纳米六硝基茋液滴生成模式、频率及尺寸的影响,进而揭示了滴流、射流及不稳定射流的微观特征对HNS微球粒径分布的作用。研究发现,相较于不稳定射流模式,在滴流和射流模式下制备的纳米HNS微球具有更优的单分散性。基于两相流量、连续相粘度以及分散相固含量对液滴生成特性的定量影响规律,本研究实现了对微球制备粒径(233.0~515.8μm)和生成频率(5.8~188.7 Hz)的精确控制,为含能微球的制备提供了实验基础和理论支持。 展开更多

关键词 液滴微流控 纳米六硝基茋 含能微球 液滴生成模式

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对称和非对称十字微通道内液滴生成过程的数值模拟

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作者 李翔 李延 +4 位作者 李滢艳 董志强 庄晓如 钟志刚 余鹏 《物理学报》 北大核心 2025年第13期236-246,共11页

液滴微流控技术在化学分析、生物检测及材料制备等领域具有巨大的应用潜力,被动生成液滴方法主要依赖微通道几何特性与剪切流动就能够快速实现液滴生成.其中,十字微通道作为典型结构,其流体参数和对称性差异对液滴生成过程的影响尚未得... 液滴微流控技术在化学分析、生物检测及材料制备等领域具有巨大的应用潜力,被动生成液滴方法主要依赖微通道几何特性与剪切流动就能够快速实现液滴生成.其中,十字微通道作为典型结构,其流体参数和对称性差异对液滴生成过程的影响尚未得到充分研究.因此,本文采用格子Boltzmann方法开展对称与非对称十字微通道内的液滴生成过程的数值模拟研究,系统地分析了毛细数、黏度比及流道对称性的作用机制.本文首先通过平板剪切流动下液滴变形和理想固体表面静止液滴这两个经典算例验证了数值模型的计算可靠性,然后围绕对称十字微通道内水相流体“界面浸入-剪切断裂-液滴迁移和融合”三个流动阶段展开研究,分析了毛细数和两相黏度比的协同作用机制.在此基础上,进一步量化了流道对称性对十字微通道内液滴生成过程的影响.相关研究结果为微流道设计和液滴微流控的流体参数调控提供了理论依据,并进一步推动液滴微流控技术的应用和发展. 展开更多

关键词 液滴生成 多相流 格子玻尔兹曼方法 扩散界面方法 微流控技术

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一种基于毛细管液滴生成器的数字PCR系统

4

作者 付立申 郑得洲 吴文明 《五邑大学学报(自然科学版)》 2025年第2期1-7,共7页

数字聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)系统中用于样本分割的微流控芯片往往依赖大型精密设备制作,工艺流程复杂.本文提出的毛细管液滴生成器利用简单的共轴结构,即可产生高度单分散液滴;研究了液滴的直径分布及其影响因素... 数字聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)系统中用于样本分割的微流控芯片往往依赖大型精密设备制作,工艺流程复杂.本文提出的毛细管液滴生成器利用简单的共轴结构,即可产生高度单分散液滴;研究了液滴的直径分布及其影响因素,并对人类诺如病毒重组质粒进行数字PCR扩增和检测实验.结果表明,该装置能够产生液滴体积为1 nL左右、直径变异系数小于5%的单分散液滴;数字PCR结果与标准重组质粒浓度存在良好的线性关系,其R2=0.999 2,验证了该系统的数字PCR绝对定量能力. 展开更多

关键词 数字PCR 微流控 毛细管 共流聚焦 液滴生成

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T型通道微流控芯片中液滴生成的影响因素研究

5

作者 郭涛 孙震 张帆 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期239-248,共10页

高效、可控的微液滴生成技术在药物封装、病毒检测、材料筛选、细胞培养、微流控芯片等生化领域具有广泛的应用前景。而液滴生成频率、大小以及生成位置是试剂定量以及结构改进的重要参考因素。该文基于两相流理论,采用水平集方法追踪... 高效、可控的微液滴生成技术在药物封装、病毒检测、材料筛选、细胞培养、微流控芯片等生化领域具有广泛的应用前景。而液滴生成频率、大小以及生成位置是试剂定量以及结构改进的重要参考因素。该文基于两相流理论,采用水平集方法追踪连续相与分散相流体界面,探讨了不同流速比情况下壁面接触角、通道宽度比以及主管长度比对的液滴生成频率、大小和生成位置等的影响。结果表明:主要捕捉到分层平行流、段塞流、滴状流和泡状流四种流型,其中滴状流型分布较广,是稳定生成液滴中出现最多的一种流型,只要流速比η足够大(η≥3.0),在不同毛细数下,均能生成。压力差是段塞流的主要生成因素,而滴状流和泡状流液滴主要是由黏性剪切力、压差和界面张力的共同作用形成;流速比越大,液滴生成频率越高,直径越小,生成位置越远;接触角越大则连续相流体与壁面粘滞力越大,从而提高了两相流界面的剪切力,加速了液滴脱落,液滴生成频率增加,同时,凝并时间缩短,也使得液滴直径减小。但是接触角对液滴生成频率和大小的影响有限,而对生成位置的影响较大,尤其在接触角θ_(w)≥160°后液滴生成位置曲线呈收敛趋势,因此更高的连续相与壁面间黏性有助于提高系统的可控性;在流速比不变的情况下,通道宽度比λ对液滴的生成有促进作用,液滴生成频率、大小和生成位置均随通道宽度比的增加呈递增趋势。λ=0.3-0.55区间是不同流速下均能生成液滴的稳定区间;主管长度比φ=15为液滴生成位置的临界点,此时液滴生成位置较稳定;总之,液滴生成位置受接触角、主管长度比和通道宽度比的影响较大,接触角、主管长度比越大,管内沿程阻力越大、压力幅值越高,则生成位置越提前。而通道宽度比越大,则流动越顺畅,促使液滴生成位置靠后,越来越远离交叉口。 展开更多

关键词 T型微通道 微流控 液滴生成 接触角 多相流

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基于微流控技术的液滴生成方法研究 被引量：2

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作者 张明慧 恩溪弄 +2 位作者 冯博冉 王宝鲲 李艳 《印刷与数字媒体技术研究》 CAS 北大核心 2024年第1期13-23,30,共12页

微流控是对微尺度下的流体流动进行操控的技术。利用微流控技术生成的液滴具有单分散性好、大小均匀、内部稳定、体积小、通量高等特性,被广泛应用于生物传感、化学合成、食品加工、药物筛选、航天医学、环境监测等领域。微流控技术涉... 微流控是对微尺度下的流体流动进行操控的技术。利用微流控技术生成的液滴具有单分散性好、大小均匀、内部稳定、体积小、通量高等特性,被广泛应用于生物传感、化学合成、食品加工、药物筛选、航天医学、环境监测等领域。微流控技术涉及许多方面,本文主要综述液滴生成方法的研究,概述了液滴生成的主动法和被动法,并对被动法中微通道的设计进行了详细的描述,总结了近年来微流控技术在生物传感、航天医学、环境检测领域的最新进展,探讨了微流控技术在各方面的发展趋势,并对其未来应用前景进行了初步讨论。 展开更多

关键词 微流控技术 液滴生成 微通道 被动法 主动法

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同轴微通道内管结构对液滴生成的影响规律研究 被引量：4

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作者 宋仕容 刘宏臣 +3 位作者 米晓天 许超 杨梅 尧超群 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期566-574,共9页

研究了同轴微通道内水-硅油体系的液滴生成过程。在不同的连续毛细数Ca_(c)和分散相Weber数Wed下,观察到滴出流和喷射流两种不同的流型。实验考察了两相流量、黏度和内管结构对液滴尺寸和液滴生成频率的影响。结果表明液滴尺寸随着分散... 研究了同轴微通道内水-硅油体系的液滴生成过程。在不同的连续毛细数Ca_(c)和分散相Weber数Wed下,观察到滴出流和喷射流两种不同的流型。实验考察了两相流量、黏度和内管结构对液滴尺寸和液滴生成频率的影响。结果表明液滴尺寸随着分散相流量增加而增大,而随着连续相流量和黏度的增加而降低。此外,随着Wed的增加,流型会从滴出流过渡到喷射流,而更大尺寸的内管会更早过渡到喷射流,从而得到更大的液滴尺寸。对于液滴生成频率,其随Ca_(c)和Wed的增加均呈现先快速增加后变缓的趋势。当内管通道尺寸基本相同时,不同结构的内管通道在固定Ca_(c)时其液滴生成频率相差不大,且随着通道尺寸的减小,液滴生成频率逐渐增加。基于实验结果,建立了液滴尺寸预测模型,预测值与实验值吻合较好。 展开更多

关键词 微通道 两相流 内管结构 液滴生成 流域

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嵌入式筛孔微通道内液滴生成规律研究

8

作者 唐文娜 刘宏臣 +3 位作者 米晓天 秋列维 杨梅 陈光文 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4188-4195,共8页

设计了一种具有嵌入式结构的筛孔微通道并研究了水-硅油体系的液滴生成过程。在不同的两相流量下观测到滴出流与喷射流两种流型,并考察了两相流量、界面张力对活化孔数量分布和液滴尺寸的影响。结果表明,随着分散相或连续相的毛细数Ca增... 设计了一种具有嵌入式结构的筛孔微通道并研究了水-硅油体系的液滴生成过程。在不同的两相流量下观测到滴出流与喷射流两种流型,并考察了两相流量、界面张力对活化孔数量分布和液滴尺寸的影响。结果表明,随着分散相或连续相的毛细数Ca增加,筛孔活化数量增加;对于液滴尺寸,随着连续相流量的增加和界面张力的降低,液滴尺寸降低,而随着分散相流量的增加,液滴尺寸呈现波浪式增加。基于实验结果,建立了液滴尺寸预测模型,预测值与实验值吻合较好。此外,还考察了添加微孔膜阻件对活化孔数量分布和液滴尺寸的影响,发现微孔膜阻件能使分散相在更低流量下活化筛孔,生成尺寸更小的液滴。 展开更多

关键词 微通道 两相流 微筛孔 液滴生成 流域

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二维T型微通道内液滴生成与梯状网络内液滴相位同步问题数值模拟 被引量：1

9

作者 杨帆 邵旭升 郭雪岩 《能源研究与信息》 2019年第1期30-39,共10页

基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)的颜色梯度模型,研究了T型微通道内液滴生成过程,分析了连续相毛细数和两相流量比对液滴生成尺寸和液滴生成频率的影响。在此基础上,研究了微流控梯状网络中两个弹状液滴相位同步问... 基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)的颜色梯度模型,研究了T型微通道内液滴生成过程,分析了连续相毛细数和两相流量比对液滴生成尺寸和液滴生成频率的影响。在此基础上,研究了微流控梯状网络中两个弹状液滴相位同步问题,分析了连续相毛细数、旁通管数目和液滴初始相位长度对液滴相位同步程度的影响。计算结果表明,T型微通道内连续相毛细数和两相流量比对液滴生成尺寸和液滴生成频率有很大影响;在液滴相位同步问题上,连续相毛细数对液滴相位同步程度有较大影响,液滴初始相位长度和旁通管数目对液滴相位同步有一定程度改善,但不能实现液滴相位的完全同步。 展开更多

关键词 格子玻尔兹曼方法 T型微通道 液滴生成 微流控梯状网络 液滴同步

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T型微通道内液滴生成特性的实验研究 被引量：2

10

作者 马化杰 李磊 +3 位作者 种道彤 徐峰 刘继平 严俊杰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2284-2287,共4页

本文通过实验研究了T型微通道内液滴的生成特性,获得了T型微通道内分散相流量、连续相流量以及微通道直径变化对液滴生成特性的影响规律.实验结果表明;在低Ca数下,T型微通道内液滴的特征尺寸随分散相流量的增大而增大,随连续相流量的增... 本文通过实验研究了T型微通道内液滴的生成特性,获得了T型微通道内分散相流量、连续相流量以及微通道直径变化对液滴生成特性的影响规律.实验结果表明;在低Ca数下,T型微通道内液滴的特征尺寸随分散相流量的增大而增大,随连续相流量的增大而减小,随微通道直径的减小而减小.其生成频率随分散相流量、连续相流量的增大而增大,随微通道直径的增大而减小. 展开更多

关键词 T型微通道 液滴生成 特征尺寸 生成频率

原文传递

微流控芯片液滴生成与检测技术研究进展 被引量：8

11

作者 郑杰 王洪 +1 位作者 闫延鹏 崔建国 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-10,共10页

微流控芯片液滴技术是一种操控微小体积液体的新技术,既可实现高通量微观样本的生成及控制,也可进行独立液滴的操作。分散的微液滴单元可作为理想的微反应器,在生物医药中的药物筛选、材料筛选和高附加值微颗粒材料合成领域展现出巨大... 微流控芯片液滴技术是一种操控微小体积液体的新技术,既可实现高通量微观样本的生成及控制,也可进行独立液滴的操作。分散的微液滴单元可作为理想的微反应器,在生物医药中的药物筛选、材料筛选和高附加值微颗粒材料合成领域展现出巨大的应用潜力。液滴微流控芯片是利用流体剪切力的改变,使互不相溶的两相流体在其界面处生成稳定、有序的液滴,目前微液滴的生成方法主要有水动力法、气动法、光控法和电动法等。基于液滴的微流控系统越来越多地被应用于执行复杂的多重反应、测量和分析,可以进行超小体积和超高吞吐量的化学和生物实验。对液滴微流控系统而言,液滴的速度、大小和内容物含量会影响最终的检验结果,因此对液滴形成速率和液滴的内容物含量的实时检测至关重要,目前最常用的液滴检测方法有光学检测技术与电学传感检测技术。对两相流液滴生成机理以及现有液滴生成技术开展了讨论分析,同时对液滴检测技术进行了评述。 展开更多

关键词 微流控芯片 液滴生成 液滴检测

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微液滴生成方法研究进展 被引量：7

12

作者 魏玉瑶 孙子乔 +1 位作者 任昊慧 李雷 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期795-804,共10页

微液滴在生物、化学、材料科学、工程等领域的应用十分广泛,液滴的生成方法越来越高效可控。从传统的制备微液滴的方法,到微流控芯片方法,再到近几年新出现的一些芯片外方法,微液滴的制备技术在数十年间不断发展和完善。本文首先简要回... 微液滴在生物、化学、材料科学、工程等领域的应用十分广泛,液滴的生成方法越来越高效可控。从传统的制备微液滴的方法,到微流控芯片方法,再到近几年新出现的一些芯片外方法,微液滴的制备技术在数十年间不断发展和完善。本文首先简要回顾了制备微液滴的几种典型的传统方法和微流控芯片方法,重点介绍了一些近年来发展的新方法的原理、设备和应用,对这些方法的特点进行了总结,并对微液滴技术的未来发展提出了展望。 展开更多

关键词 微液滴 液滴微流控 液滴生成 评述

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基于格子玻尔兹曼方法的二维T型微通道内液滴生成 被引量：1

13

作者 王昭君 杨帆 郭雪岩 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期231-237,共7页

采用格子玻尔兹曼方法中的伪势模型,模拟了密度比近似相同且不互溶的两液相在T型微通道内产生不同形态的液滴,模拟结果与实验结果相吻合。分析了毛细数、两相流量比及两相的黏度比等因素对生成的液滴尺寸和间距的影响,模拟结果所得各种... 采用格子玻尔兹曼方法中的伪势模型,模拟了密度比近似相同且不互溶的两液相在T型微通道内产生不同形态的液滴,模拟结果与实验结果相吻合。分析了毛细数、两相流量比及两相的黏度比等因素对生成的液滴尺寸和间距的影响,模拟结果所得各种因素间的数值公式也与实验结果相差无几,连续相的毛细数和两相流量比对液滴的尺寸和间距的影响比较大,两相的黏度比对液滴的影响微小。 展开更多

关键词 两相流 T型微通道 液滴生成 伪势模型 格子玻尔兹曼

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声表面波微流控液滴生成技术研究进展 被引量：3

14

作者 杨紫薇 李磊 +3 位作者 杨磊 金少搏 张传禹 韦学勇 《液压与气动》 北大核心 2022年第5期118-125,共8页

微液滴是一种十分优秀的微反应器,在化学合成、生物检测及细胞研究等领域应用广泛。近年来,声表面波微流控技术发展迅速,在微液滴制备中具有重要应用前景。首先简单回顾了微液滴和声表面波微流控的研究发展历程,然后重点介绍了声表面波... 微液滴是一种十分优秀的微反应器,在化学合成、生物检测及细胞研究等领域应用广泛。近年来,声表面波微流控技术发展迅速,在微液滴制备中具有重要应用前景。首先简单回顾了微液滴和声表面波微流控的研究发展历程,然后重点介绍了声表面波微流控液滴生成的工作原理、器件结构、液滴生成过程及工艺参数等;同时介绍了声表面波微流控核壳微液滴的可控生成机理及其制造过程。最后总结并展望了该技术在生化检测、生物3D打印等领域的应用前景。 展开更多

关键词 微流控 声表面波 液滴生成 核壳液滴

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微流控液滴生成技术及液滴数字PCR系统的研究进展 被引量：1

15

作者 石倩暖 潘建章 方群 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期594-603,共10页

数字PCR作为一种新型核酸分析方法,能对样品中目标核酸分子进行绝对定量,具有极高的检测灵敏度和突出的抗背景序列对靶序列的竞争抑制能力。凭借这些优势,数字PCR在癌症标志物检测、无创产前检查等领域具有广阔的应用前景。液滴数字PCR... 数字PCR作为一种新型核酸分析方法,能对样品中目标核酸分子进行绝对定量,具有极高的检测灵敏度和突出的抗背景序列对靶序列的竞争抑制能力。凭借这些优势,数字PCR在癌症标志物检测、无创产前检查等领域具有广阔的应用前景。液滴数字PCR技术将PCR反应体系稀释并分散至大量液滴中,使液滴成为最多只包含单核酸分子的独立反应单元后进行PCR扩增和检测。目前液滴数字PCR分析系统大多采用微流控芯片生成液滴,芯片结构复杂、加工困难、价格高昂,这些因素在一定程度上限制了其推广应用。探索能快速生成大规模液滴的方法对促进液滴数字PCR系统的发展具有重要意义。本文综述了微流控液滴生成技术和液滴数字PCR系统的研究进展,对膜乳化法、微流控芯片法和毛细管法进行了分类介绍并总结了它们的优缺点,介绍了微流控液滴数字PCR系统和商业化产品,并对液滴数字PCR技术的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 液滴生成 液滴数字PCR 综述

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基于有限元计算的微流控聚焦装置液滴生成特性分析

16

作者 乔督 李红霞 +2 位作者 赵丹阳 王敏杰 任福正 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1886-1895,共10页

研究微流控聚焦装置液滴生成特性是液滴微流控芯片结构优化设计的基础。利用水平集方法结合有限元技术建立了微流控聚焦装置内液滴生成过程的数值计算模型,并分析了分散相与连续相流速比、微流道几何结构对液滴生成机制和液滴生成特性... 研究微流控聚焦装置液滴生成特性是液滴微流控芯片结构优化设计的基础。利用水平集方法结合有限元技术建立了微流控聚焦装置内液滴生成过程的数值计算模型,并分析了分散相与连续相流速比、微流道几何结构对液滴生成机制和液滴生成特性的影响规律。在一定的流速比、微流道入口宽度比范围内,均生成了性态良好的液滴。当分散相与连续相入口宽度比大于1时,液滴尺寸随连续相入口宽度、连续相流速的增大而减小,液滴生成频率随连续相入口宽度、连续相流速的增大而增大;当分散相与连续相入口宽度比小于1时,液滴尺寸随分散相入口宽度增大而增大,随连续相流速的增大而减小,液滴生成频率随分散相入口宽度、连续相流速的增大而增大。数值计算结果表明:微流控聚焦装置液滴生成受几何结构、流速及两相流体物性参数的耦合作用,模拟计算的结果可为微流控聚焦装置结构优化设计提供指导。 展开更多

关键词 微流控 聚焦装置 液滴生成 流场分析

原文传递

基于T形共流聚焦法的液滴生成技术 被引量：2

17

作者 王洪 郑杰 +2 位作者 闫延鹏 张晨 崔建国 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1922-1929,共8页

针对传统流动共聚焦法两相流注入结构复杂,外部封装体积大的问题,本文开展了毛细管中微液滴生成的相关技术研究,借助商品化T形管,提出了一种基于T形共流聚焦结构的液滴生成方法。该方法不但简化了两相流的注入结构,较好地解决了封装难... 针对传统流动共聚焦法两相流注入结构复杂,外部封装体积大的问题,本文开展了毛细管中微液滴生成的相关技术研究,借助商品化T形管,提出了一种基于T形共流聚焦结构的液滴生成方法。该方法不但简化了两相流的注入结构,较好地解决了封装难的问题,而且便于对液滴生成的相关参数开展进一步研究。对于液滴生成的相关参数,本文深入研究了液滴生成中液滴尺寸、流速比和生成频率之间的关系;通过正交试验深入研究了流速比、出口锥角角度和出口管径对液滴均一性的影响,其影响的主次顺序为:锥角角度>流速比>出口管径,在最优参数锥角角度为4°,流速比190∶1,出口管径72μm的条件下,所生成液滴平均体积为8.3nL,生成频率0.7Hz,均一性0.011。 展开更多

关键词 流动共聚焦 液滴生成 T形共流聚焦 液滴均一性

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流动聚焦微通道中滴流模式下非牛顿液滴生成的实验研究 被引量：2

18

作者 梁定新 薛春东 +1 位作者 曾效 覃开蓉 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期36-45,共10页

液滴微流控是微流控领域重要分支,其所涉及的生物流体往往具有非牛顿性质。为深入理解非牛顿性质对液滴生成的影响,配置4种不同流变特性的流体,系统研究流动聚焦微通道中滴流模式下的非牛顿液滴生成。结果表明:与牛顿液滴相比,非牛顿液... 液滴微流控是微流控领域重要分支,其所涉及的生物流体往往具有非牛顿性质。为深入理解非牛顿性质对液滴生成的影响,配置4种不同流变特性的流体,系统研究流动聚焦微通道中滴流模式下的非牛顿液滴生成。结果表明:与牛顿液滴相比,非牛顿液滴生成表现出更显著的“连珠现象”;不同非牛顿性质对液滴生成的影响截然不同,剪切稀化和弹性效应对液滴尺寸和生成频率的作用相反。液柱颈缩动力学结果显示:单一的剪切稀化效应使得非牛顿液滴液柱颈缩过程与牛顿液滴相似,均只有流动驱动阶段;单一的弹性效应则使得非牛顿液滴液柱颈缩后期出现不同于牛顿流体的毛细驱动阶段;而剪切稀化和弹性效应的共同作用会导致液柱颈缩过程中更显著的毛细驱动阶段和液柱断裂后更显著的“连珠现象”。 展开更多

关键词 液滴微流控 非牛顿流体 流动聚焦微通道 液滴生成 液柱颈缩动力学

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脱硫塔顶直排烟囱湿烟气液滴生成量分析 被引量：2

19

作者 刘海伦 司志娟 刘辉 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1952-1958,共7页

国内大多燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫取消烟气换热器后普遍存在“烟囱雨”“有色烟羽”问题,而这些问题产生的直接原因是烟气中的液滴.针对液滴形成的3种原因,以我国北方地区某个设置吸收塔直排烟囱的项目为例,通过对饱和湿烟气液滴生... 国内大多燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫取消烟气换热器后普遍存在“烟囱雨”“有色烟羽”问题,而这些问题产生的直接原因是烟气中的液滴.针对液滴形成的3种原因,以我国北方地区某个设置吸收塔直排烟囱的项目为例,通过对饱和湿烟气液滴生成量进行定量分析,以及通过烟囱降雨量试验进行定性分析,找出“烟囱雨”“有色烟羽”中液滴的主要来源.结果表明:冬季、夏季及年均情况下不保温烟囱散热生成的液滴量分别为394.74、200.05、307.80 kg/h,保温烟囱散热生成的液滴量分别为34.04、17.32、27.91 kg/h.结合烟囱是否保温的对比试验可知,烟囱保温对减轻“烟囱雨”效果显著.在除雾器正常运行情况下,通过除雾器夹带液滴量为95.63 kg/h.虽然烟气排出后温度下降产生的液滴量最大,但在加装消雨器以排除除雾器夹带及烟囱散热形成的液滴影响后,烟囱周边基本无降雨现象发生.研究显示,烟囱散热产生液滴对形成“烟囱雨”起主要作用,除雾器夹带液滴次之,烟气排出烟囱后产生的液滴对“烟囱雨”影响非常小,其主要形成“有色烟羽”. 展开更多

关键词 塔顶直排 湿烟气 “烟囱雨” “有色烟羽” 液滴生成量

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基于插入毛细管的改进T形微通道液滴生成特性研究

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作者 申峰 李春游 +1 位作者 代建峰 刘赵淼 《气动研究与试验》 2024年第6期100-108,共9页

本文提出了一种基于插入毛细管的改进T形微流控芯片装置,并利用显微高速摄影开展了液滴(气泡)生成流动可视化试验,研究了毛细管插入深度、两相流量对液滴生成特性的影响,得到了液滴生成过程中界面演化的动态全过程。与气泡生成过程进行... 本文提出了一种基于插入毛细管的改进T形微流控芯片装置,并利用显微高速摄影开展了液滴(气泡)生成流动可视化试验,研究了毛细管插入深度、两相流量对液滴生成特性的影响,得到了液滴生成过程中界面演化的动态全过程。与气泡生成过程进行对比研究,揭示了液滴受力及断裂的流体力学机理。结果表明,此芯片装置可以稳定地生成尺寸可控的微液滴(气泡),且两相流量比的范围较宽(2~12);液滴生成方式仅为液滴模式,液滴生成过程中先后经历了液滴头部生成、头部填充和颈缩断裂三个阶段,这是由连续相的压力、黏性剪切力和界面张力共同作用的结果;增加连续相流量(100~600μL/min)或增加毛细管插入深度(0~120μm),液滴生成尺寸减小(630~201μm)、频率增加;液滴颈部有挤压断裂和剪切断裂两种模式。研究结果可以为液滴微流控芯片结构设计及应用提供理论指导。 展开更多

关键词 微流控技术 液滴生成 气泡 插入毛细管 T形微通道

在线阅读 下载PDF 职称材料