在同轴滴滴囊生成过程中聚焦液体缩

科学领域:

• 流体动力学 流体动力学
• 类风病学 类风病学 类风病学
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 研究液滴动态对于了解各种工业过程至关重要.
• 流体接口中的捏动不稳定性是一种具有重大影响的基本现象.
• 同轴悬挂下降系统为研究复杂的界面流提供了一个独特的平台.

研究的目的:

• 通过实验和数值来研究同轴悬挂垂体结构内一个隐形的内垂体的动力学.
• 为了确定影响缩过程中内滴的稀释速率的因素.
• 为了确定导致卫星水滴形成的条件.

主要方法:

• 在一个同轴悬挂下降器中,对隐形的内滴挤压的实验性研究.
• 数字模拟以建模流体流动和接口动态.
• 在不同条件下分析稀疏率和部半径差异 (Δh_min).

主要成果:

• 在同轴配置中,相比于单一滴,内部滴压被加速,这归因于流量聚焦.
• 当内部到外部喷嘴半径比率 (R̃) 超过0.67.67.时,流程聚焦效应会显著加剧.
• 最小部半径的差异 (Δh_min) 可靠地预测了内部滴滴稀释率和卫星滴滴形成,当 Δh_min 为毛细血管长度的 0.3%-1% 时观察到.

结论:

• 同轴吊下降几何学显著改变了通过流量聚焦的内部下降扣动态.
• 喷嘴半径的比率和最小子半径的差异是控制缩行为和卫星滴滴生成的关键参数.
• 了解这些动态对于控制微流体设备和其他应用中的滴滴分解和形成至关重要.