【摘 要】
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液滴作为独立的微型反应腔具有体系封闭稳定和试剂消耗量少等优点,近年来随着液滴微流控技术在材料合成、药物运载以及生物3D打印等领域的不断发展,对聚合物溶液以及生物组织水凝胶等高粘度流体的微尺度控制成为研究热点,但传统的微流控技术很难实现粘度高于100mPa·s液滴的稳定生成。声表面波（Surface acoustic wave,SAW）作为一种沿基底表面传播的弹性声波,研究证明声表面波产生的声流效应
【机 构】
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北京工业大学材料与制造学部机械工程与应用电子技术学院
【出 处】
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第十一届全国流体力学学术会议论文摘要集
论文部分内容阅读
液滴作为独立的微型反应腔具有体系封闭稳定和试剂消耗量少等优点,近年来随着液滴微流控技术在材料合成、药物运载以及生物3D打印等领域的不断发展,对聚合物溶液以及生物组织水凝胶等高粘度流体的微尺度控制成为研究热点,但传统的微流控技术很难实现粘度高于100mPa·s液滴的稳定生成。声表面波（Surface acoustic wave,SAW）作为一种沿基底表面传播的弹性声波,研究证明声表面波产生的声流效应以及在两相界面处产生的辐射压力可促进低粘度分散相断裂,缩小液滴尺寸,因此SAW具备将高粘度流体直接制成尺寸均一液滴的潜力。为探究声表面波作用下高粘度液滴的生成状况,需深入探究声表面波诱导下液滴生成受力模型,以及声波频率、振幅、液体流动速度等参数对微液滴直径和均一性的影响。本文提出了基于声表面波的缩孔型T型液滴生成装置,实验结果表明在声场的辅助作用下,可实现高粘度液滴的稳定均匀生成。其中声波输入参数是调节液滴生成均一性的关键因素,通过改变输入频率和振幅可调节分散相颈缩位点,分散相在声场的直接作用下发生颈缩断裂可有效降低液滴尺寸的变异系数。此外在声场作用的基础上,连续相流量是影响液滴生成尺寸的关键因素,液滴尺寸随连续相流量的升高而显著降低。本研究有助于为基于声表面波的高粘度微滴可控稳定生成提供理论指导。
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