基于毛细不稳定性的聚焦通道微液滴操控研究

刘丹丹; 徐玉梅; 杨    健; 马志军; 丁显廷

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期刊信息

中国标准连：ISSN1005-2895
续出版物号： CN 33-1180/TH
主管单位：轻工业杭州机电设计研究院有限公司
主办单位：轻工业杭州机电设计研究院有限公司、中国轻工机械协会、中国轻工业机械总公司
社　　长：刘安江
主　　编：黄丽珍
地　　址：杭州市余杭区高教路970号西溪联合科技广场4-711
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刘丹丹，徐玉梅，杨健，马志军，丁显廷.基于毛细不稳定性的聚焦通道微液滴操控研究[J].轻工机械,2015,33(2):

基于毛细不稳定性的聚焦通道微液滴操控研究

Study on Micro-Droplet Manipulation in Focusing Channel Based on Capillary Instability

DOI：IO. 3969/j. issn. 1005 -2895. 2015. 02. 001

中文关键词: 微液滴聚焦流道毛细不稳定性水平集

英文关键词:micro-droplet flow focusing channel capillary instability level set

基金项目:国家自然科学基金(NO．51375444)

作者	单位
刘丹丹，徐玉梅，杨健，马志军，丁显廷	1．浙江大学化工机械研究所，浙江杭州310027：2．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州 510640：3．上海交通大学生物医学工程学院，上海200240

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中文摘要:

针对目前利用微流道产生微液滴时，存在的制作成本高、难于控制液滴大小的缺点，采用数值模拟的方法对聚焦通道进行研究。文章基于毛细不稳定性来系统研究聚焦流道液滴生成与作用规律。研究中主要采用水平集方法，探讨了连续相速度、表面张力、两相黏度比、通道尺寸等因素对于液滴生成的影响，并从不稳定性角度来阐释其物理机制。研究结果表明水平集方法可以很好地模拟液滴破碎，发现连续相速度、表面张力、两相黏度比对液滴尺寸影响较大

英文摘要:

There are some disadvantages in the fabrication of micro droplet in micro-channels. such as high cost and difficulty of droplet size control. The law of droplet fabrication was studied by investigating capillary instability. Level set method was adopted for study the impact on the droplet of different factors. such as continuous phase velocity. surface tension. two phase viscosity ratio and channel size. The physical mechanism was explained with the respect of capillary instability. The result shows that level set method can be adopted to simulate the droplet breakup process. Continuous phase velocity. surface tension and viscosity have great impact on the droplet size.

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