基于T形共流聚焦法的液滴生成技术

发布时间：2024-06-01 15:05

　　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。

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【部分图文】：

图1T形共流聚焦结构三维剖面图

T形共流聚焦法是在传统T形结构法和毛细管流动共聚焦法的基础上提出的一种新型结构封装方法。该装置由商品化T形管和毛细管嵌套封装而成，其三维剖面图如图1所示。图1中T形管既起到固定毛细管的作用，又起到简化两相流入口结构的作用；外径0.75mm主流路毛细管从C端口插入至T形管水平B-C....

图3液滴生成平台

如图3所示为液滴生成实验平台。实验仪器包括计算机、接触角测量仪（北京金盛鑫，JYSP-360）、工业高清数码显微镜（高索，G600）、带测量软件的光学显微镜（Phenix凤凰，XZJ-2003B）和数字注射泵（RISTRON,RSP01-A）。用数字注射泵分别将连续相的油（食用油....

图5毛细管加热拉伸示意图

如图5(a)所示为毛细管环形加热拉伸法的局部剖面示意图，其中A、B两端是电阻丝电流接入端，中间部分是电阻丝（0.25mm，阻值22.7Ω/m）环绕而成的螺旋加热区（螺旋管内径700μm，长为1.5～4mm）。外径0.35mm的毛细管垂直悬挂于螺旋加热区中央，其下部悬挂有拉伸用重物....

图2T形共流聚焦结构实物

T形共流聚焦结构的封装是液滴生成的重要步骤，所需实验材料主要包括商品化T形管、不同管径毛细管和黏合剂等。在T形共流聚焦法中，内嵌毛细管与外毛细管能否共轴是封装的难点和关键技术问题，直接影响液滴生成效果。T形共流聚焦结构的主体封装可分三步完成，具体步骤如下：(1)完成T形管与主流路....

本文编号：3986070