數(shù)值模擬微通道中液滴的非對(duì)稱分?jǐn)?pdf

1、微流體技術(shù)是利用尺寸在10到100微米的管道制備和加工微液滴(10-9到10-18升)的一門科學(xué)技術(shù)。與傳統(tǒng)液滴技術(shù)相比，微流體技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)和極少數(shù)的缺點(diǎn)。近二十年間，微流體技術(shù)發(fā)展迅速，各種各樣的微設(shè)備以及相關(guān)應(yīng)用被學(xué)者們?cè)O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出來(lái)。例如在化學(xué)合成、生物監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
　　液滴微流體技術(shù)作為微流體技術(shù)發(fā)展的一個(gè)分支近幾年飛速發(fā)展。其對(duì)于液滴的精確控制是傳統(tǒng)技術(shù)所無(wú)法比擬的。在本文中，液滴體積與微流體各參數(shù)之間的關(guān)系將會(huì)詳細(xì)介

2、紹。
　　在本文的第二章，將會(huì)對(duì)本課題組多年研究的二維波譜邊界元素法進(jìn)行改進(jìn)使其可以應(yīng)用于液滴破裂的計(jì)算并利用該方法對(duì)液滴破裂過(guò)程的物理意義進(jìn)行深入研究。該章節(jié)將詳細(xì)討論液滴非對(duì)稱破裂和不破裂時(shí)的物理過(guò)程以及非對(duì)稱破裂后子液滴體積比與各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。
　　為了更好的研究液滴在三維條件下的非對(duì)稱分?jǐn)噙^(guò)程。本文第三章將采用三維流體體積法對(duì)液滴非對(duì)稱分?jǐn)噙M(jìn)行研究。該章節(jié)中，提出了一種對(duì)于液滴非對(duì)稱破裂過(guò)程的普適性物理解釋。該研

3、究過(guò)程將液滴初始化在一類十字形微通道中。為了敘述方便，引入了具有普遍意義的用于描述非對(duì)稱大小的非對(duì)稱系數(shù)As，其范圍在0到1之間。液滴分?jǐn)喾謪^(qū)圖描述了在液滴發(fā)生非對(duì)稱分?jǐn)噙^(guò)程中的四種明顯不同的過(guò)程(不發(fā)生分?jǐn)?、一?cè)分?jǐn)?、收縮分?jǐn)嗪椭苯臃謹(jǐn)?。在非對(duì)稱分?jǐn)噙^(guò)程中三大要素決定了分?jǐn)嘟Y(jié)果，分別是毛細(xì)管數(shù)決定下切速度，非對(duì)稱性決定了液滴發(fā)生偏移以及初始體積比決定了大毛細(xì)管數(shù)條件下的體積比。不僅如此，一個(gè)基于冪函數(shù)的簡(jiǎn)單理論模型被用以描述子液滴體