對流T型微通道內液滴形成過程及液滴長度的實驗研究
發(fā)布時間:2021-01-10 10:04
隨著科技開始邁向微型化、精細化的道路,微流控技術被提出且得到迅速發(fā)展。利用微流控技術形成的微液滴,在藥物制備、動力、石油開采和冶金等工業(yè)領域得到普遍應用。由于微尺度下液液多相流體力學特性與宏觀尺度有很大區(qū)別,實現精確控制微液滴的大小與均勻度成為當前研究的重點。研究液液多相流體系下的微液滴形成過程和液滴長度的影響因素,有利于實現對微液滴大小和均勻度的精確控制。本課題以粘度為5cs、20cs和60cs的硅油為分散相,表面活性劑SDS濃度為0.1%、0.3%、0.5%和1.0%的蒸餾水為連續(xù)相,利用高速攝像機對入口段結構為標準T型、對流T型和十字型的微通道內液液兩相流實驗結果進行圖像采集,通過Matlab進行圖像后處理,對截面尺寸為400 μm×400 μm的微通道內液液兩相流體系進行了研究?疾炝烁飨嘧饔昧、兩相流量、兩相物性參數、微通道入口段結構和表面活性劑含量對微液滴的形成過程和液滴長度的影響。為了良好的預測和控制微液滴的生成時間,實現微液滴生成的穩(wěn)定性和周期性,同時對微液滴生成時間也展開了研究。在對微液滴形成過程的研究中發(fā)現,隨著分散相與連續(xù)相流量比的減小,依次觀察到了環(huán)狀流、彈狀流...
【文章來源】: 陳武鎧 山東大學
【文章頁數】:109 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3液滴長度與毛細數倒數的關系圖[15]??王維萌等人116]通過數值模擬方法利用VOF模型研究了十字型結構的微通道??
?第一章緒論??Zhao等人[19]在由PMMA材料制成的對流T型微通道內(圖1.4),以去離子??水為離散相,煤油為連續(xù)相,研究了彈狀流、單離散液滴和多離散液滴的形成機??理,以韋伯數為預測流型轉換的函數,繪制了流型圖(圖1.5)。??Outkt?|??(A)?(B)??圖1.4對流T型微通道[|9]??I?.E+02???????m??5 ̄vv??I?E+00???g-ff-嘈,…,?|????ST?〇MDT?-???■?"W8????PFWT?*CTST?■?■?■?_?在?At??|?I?E-02?■?j?a?s??*?11????^?^??t?E-04?〇???o?????????LE?06????*?^?L—-??I?E?〇6?丨?E4M?丨?E?02?I?.E+00?丨?E+02??We^??圖1.5對流T型微通道的流型圖和流型轉變線[19]??Salim等人[2()]研究了由玻璃和石英制成的不同水力直徑下的微通道內油-水??兩相流體系的流動規(guī)律,實驗觀測到三種不同的流型(圖1.6)。研究結果表明,??微通道內不同類型的多相流動有相似性。??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]十字型微通道中非定常分散相速度下液滴生成的數值分析[J]. 陳珉芮,錢錦遠,李曉娟,金志江. 高;瘜W工程學報. 2018(03)
[2]Y聚焦型微通道內磁流體液滴的生成與調控[J]. 馬蕊,付濤濤,張沁丹,劉偲,朱春英,馬友光. 化工學報. 2018(02)
[3]微通道內單乙醇胺水溶液吸收CO2/N2混合氣的傳質特性[J]. 姜山,朱春英,張璠玢,馬友光. 化工學報. 2017(02)
[4]十字交叉微通道內微液滴生成過程的數值模擬[J]. 王維萌,馬一萍,陳斌. 化工學報. 2015(05)
[5]T型微通道內液滴尺寸的實驗測定與關聯[J]. 魏麗娟,朱春英,付濤濤,馬友光. 化工學報. 2013(02)
[6]微通道內液液兩相流流型[J]. 朱春英,付濤濤,高習群,劉瑋蒞,馬友光. 化工進展. 2011(S2)
[7]微反應器開啟高效精細化工時代[J]. 錢伯章. 化工裝備技術. 2011(04)
[8]T-型微流控通道中微液滴形成機制的CFD模擬[J]. 董立春,吳紀周,任桂香,譚世語,黃大富,李文平,黃少建. 重慶大學學報. 2011(01)
[9]深寬比對微通道內氣液二相流空隙率的影響[J]. 馬友光,季喜燕,朱春英. 化學工程. 2010(11)
[10]圖像邊緣檢測算法研究[J]. 陸興娟,吳震宇. 現代電子技術. 2010(06)
博士論文
[1]微通道中氣液兩相流的分布和操作穩(wěn)定性[D]. 彭東岳.天津大學 2016
碩士論文
[1]基于圖像處理的小管道氣液兩相流參數測量研究[D]. 楊志勇.浙江大學 2018
[2]微矩形通道中彈狀流的生成機制與輸運特性[D]. 劉存斌.東北大學 2015
[3]微通道內液—液兩相流體力學行為的研究[D]. 魏麗娟.天津大學 2013
[4]微通道內兩相流流型及液滴生成研究[D]. 劉瑋蒞.天津大學 2010
本文編號:2968522
【文章來源】: 陳武鎧 山東大學
【文章頁數】:109 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3液滴長度與毛細數倒數的關系圖[15]??王維萌等人116]通過數值模擬方法利用VOF模型研究了十字型結構的微通道??
?第一章緒論??Zhao等人[19]在由PMMA材料制成的對流T型微通道內(圖1.4),以去離子??水為離散相,煤油為連續(xù)相,研究了彈狀流、單離散液滴和多離散液滴的形成機??理,以韋伯數為預測流型轉換的函數,繪制了流型圖(圖1.5)。??Outkt?|??(A)?(B)??圖1.4對流T型微通道[|9]??I?.E+02???????m??5 ̄vv??I?E+00???g-ff-嘈,…,?|????ST?〇MDT?-???■?"W8????PFWT?*CTST?■?■?■?_?在?At??|?I?E-02?■?j?a?s??*?11????^?^??t?E-04?〇???o?????????LE?06????*?^?L—-??I?E?〇6?丨?E4M?丨?E?02?I?.E+00?丨?E+02??We^??圖1.5對流T型微通道的流型圖和流型轉變線[19]??Salim等人[2()]研究了由玻璃和石英制成的不同水力直徑下的微通道內油-水??兩相流體系的流動規(guī)律,實驗觀測到三種不同的流型(圖1.6)。研究結果表明,??微通道內不同類型的多相流動有相似性。??
?第一章緒論??Zhao等人[19]在由PMMA材料制成的對流T型微通道內(圖1.4),以去離子??水為離散相,煤油為連續(xù)相,研究了彈狀流、單離散液滴和多離散液滴的形成機??理,以韋伯數為預測流型轉換的函數,繪制了流型圖(圖1.5)。??Outkt?|??(A)?(B)??圖1.4對流T型微通道[|9]??I?.E+02???????m??5 ̄vv??I?E+00???g-ff-嘈,…,?|????ST?〇MDT?-???■?"W8????PFWT?*CTST?■?■?■?_?在?At??|?I?E-02?■?j?a?s??*?11????^?^??t?E-04?〇???o?????????LE?06????*?^?L—-??I?E?〇6?丨?E4M?丨?E?02?I?.E+00?丨?E+02??We^??圖1.5對流T型微通道的流型圖和流型轉變線[19]??Salim等人[2()]研究了由玻璃和石英制成的不同水力直徑下的微通道內油-水??兩相流體系的流動規(guī)律,實驗觀測到三種不同的流型(圖1.6)。研究結果表明,??微通道內不同類型的多相流動有相似性。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]十字型微通道中非定常分散相速度下液滴生成的數值分析[J]. 陳珉芮,錢錦遠,李曉娟,金志江. 高;瘜W工程學報. 2018(03)
[2]Y聚焦型微通道內磁流體液滴的生成與調控[J]. 馬蕊,付濤濤,張沁丹,劉偲,朱春英,馬友光. 化工學報. 2018(02)
[3]微通道內單乙醇胺水溶液吸收CO2/N2混合氣的傳質特性[J]. 姜山,朱春英,張璠玢,馬友光. 化工學報. 2017(02)
[4]十字交叉微通道內微液滴生成過程的數值模擬[J]. 王維萌,馬一萍,陳斌. 化工學報. 2015(05)
[5]T型微通道內液滴尺寸的實驗測定與關聯[J]. 魏麗娟,朱春英,付濤濤,馬友光. 化工學報. 2013(02)
[6]微通道內液液兩相流流型[J]. 朱春英,付濤濤,高習群,劉瑋蒞,馬友光. 化工進展. 2011(S2)
[7]微反應器開啟高效精細化工時代[J]. 錢伯章. 化工裝備技術. 2011(04)
[8]T-型微流控通道中微液滴形成機制的CFD模擬[J]. 董立春,吳紀周,任桂香,譚世語,黃大富,李文平,黃少建. 重慶大學學報. 2011(01)
[9]深寬比對微通道內氣液二相流空隙率的影響[J]. 馬友光,季喜燕,朱春英. 化學工程. 2010(11)
[10]圖像邊緣檢測算法研究[J]. 陸興娟,吳震宇. 現代電子技術. 2010(06)
博士論文
[1]微通道中氣液兩相流的分布和操作穩(wěn)定性[D]. 彭東岳.天津大學 2016
碩士論文
[1]基于圖像處理的小管道氣液兩相流參數測量研究[D]. 楊志勇.浙江大學 2018
[2]微矩形通道中彈狀流的生成機制與輸運特性[D]. 劉存斌.東北大學 2015
[3]微通道內液—液兩相流體力學行為的研究[D]. 魏麗娟.天津大學 2013
[4]微通道內兩相流流型及液滴生成研究[D]. 劉瑋蒞.天津大學 2010
本文編號:2968522
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