统一的框架激光诱导的微频道内的短暂泡动态
Nagaraj Nagalingam1, Vikram Korede1, Daniel Irimia1
1Process and Energy Department, Delft University of Technology, Leeghwaterstraat 39, 2628 CB, Delft, Netherlands.
Scientific reports
|August 13, 2024
概括
我们使用激光诱导的化气泡研究了狭窄空间中的振荡流. 道几何学决定了流量特征,我们观察到低雷诺兹数模式中的意想不到的流量扭曲.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 微流体学 微流体学
- 声波化声学化
背景情况:
- 狭小空间中的振荡流对于生理学理解和微型设备设计至关重要.
- 激光诱导的化气泡提供了一种产生受控振荡流的方法.
研究的目的:
- 为了研究激光能量,泡动力学和流动特征之间的关系.
- 为了确定道几何学对振荡流量参数的影响.
- 为了识别和描述低雷诺兹数的流动不稳定性.
主要方法:
- 对振荡流的理论分析和实验研究.
- 使用激光诱导的空心气泡来产生流体运动.
- 使用各种通道几何形状 (形状,尺寸,长度) 来研究几何效应.
- 使用雷诺兹和沃默斯利数和对流时间尺度分析流动行为.
主要成果:
- 气泡的大小和寿命与所提供的激光能量直接相关.
- 特性流速,时间和能量尺度完全取决于通道几何.
- 观察到由于减速过程中边界层分离而导致的瞬时流动扭曲,这与低雷诺兹数流动的预期相反.
- 在两个阶段出现扭曲的层状状态的特征:不稳定性的出现和增长.
结论:
- 道几何是狭小空间中振荡流动特征的主要决定因素.
- 流动不稳定性甚至可以发生在低雷诺兹数振荡流中.
- 这些发现为设计利用化产生的脉动流的微系统提供了洞察力.
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