基于液滴的微流體技術(shù)在制備多功能復(fù)乳液,實現(xiàn)微芯片實驗室功能等方面有著獨特的優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用。在微流體設(shè)備中(一般是微通道)制備、輸送以及釋放復(fù)乳液液滴時,處在外界連續(xù)相中的液滴往往會受到流場作用和通道的幾何約束,會出現(xiàn)各類動態(tài)特性,其流變行為包括偏移、變形、破裂以及聚合。通過對微通道內(nèi)液滴流變行為的分析能夠有效地認(rèn)識到如何在實驗過程對液滴的定向控制。本文利用模擬數(shù)值方法分別研究了十字形微通道中非對稱復(fù)乳液液滴在穩(wěn)定延展流作用下的流變行為以及內(nèi)部流場的變化;無限域以及微通道中復(fù)乳液液滴在內(nèi)部勻速自旋剪切流場下的流變行為。該數(shù)值模擬方法是基于二維波譜邊界積分算法。數(shù)值公式都被編譯成了CVF語言。外部流場對復(fù)乳液流變行為的影響主要聚焦于偏心復(fù)乳液在二維穩(wěn)定延展流下偏移方向的反轉(zhuǎn)。同時探究不同毛細(xì)管數(shù)以及非對稱系數(shù)對其偏移方向的影響,這兩個參數(shù)的變化會導(dǎo)致復(fù)乳液邊界兩端的壓力差以及延展流對液滴邊界作用力的不同。在兩端壓力差和外部作用力的綜合作用下,復(fù)乳液內(nèi)部產(chǎn)生定向環(huán)流流場,并帶動偏心復(fù)乳液偏移出停滯點。之前的大部分研究中主要是外部流場對液滴形變和偏移的影響或者是利用電場驅(qū)動流對液滴流變的影響。本文對比了在無限域和微通道情況下,復(fù)乳液液滴在內(nèi)部自旋剪切流場下流變行為的差異,發(fā)現(xiàn)了液滴兩種不同的破裂方式,探究了黏度比、毛細(xì)管數(shù)以及微通道兩側(cè)壁面對復(fù)乳液形變的影響。同時探究了內(nèi)部子液滴在流場影響下與外部邊界融合或是拉伸變形兩種情況;基于Fluent軟件采用動網(wǎng)格方法對固體顆粒進行描述,觀察其在液滴內(nèi)部作直線剪切運動所形成的內(nèi)部流場對液滴流變行為的影響。發(fā)現(xiàn)液滴后端邊界在黏性力的作用下會凹陷下去,而且黏度比越大,所受的黏性力也就越大。液滴的形變除了內(nèi)部流場對其有拉伸作用之外,黏性力對其也有極大的影響。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O648.23
【部分圖文】：

1-1 主動式與被動式生成液滴的微流體設(shè)備：(a) 主動式在微通道壁面鋪加電極被動式 T 型通道微流體設(shè)備示意圖ig1-1Active and passive microfluidic device to generate droplet; (a) Schematicsactive microfluidic devices; (b)Passive T-junction microfluidic device.

圖 1-2 流體聚焦微流體設(shè)備制備簡單乳液Fig1-2 Schematics of diverse flow-focusing microfluidic devices

圖 1-3 共軛流毛細(xì)管微流體設(shè)備制備簡單液滴Fig1-3 Schematics of co-flow capillary device聚焦裝置和共軛毛細(xì)管裝置大部分使用的都是玻璃毛細(xì)管。我們所液的微通道材質(zhì)一般有兩種，一種是上述的玻璃毛細(xì)管，還有一種

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姚福林;;鉆井液用聚合物水溶液的流變行為[J];油田化學(xué);1987年04期

2 王玉忠;李仁家;徐建軍;吳大誠;;家蠶絲素溶液的流變性[J];山東紡織工學(xué)院學(xué)報;1988年01期

3 李家駒;;偏硅酸鈉解凝的高嶺土懸浮體穩(wěn)定區(qū)域和某些流變行為研究[J];中國陶瓷;1988年05期

4 唐國俊;鄭融;譚志明;趙建宏;孫學(xué)雷;陳開元;;工業(yè)實用混煉膠流變行為的研究(二)[J];橡膠技術(shù)與裝備;1988年03期

5 唐森,譚惠民,戴健吾;潤滑劑對硝化纖維素濃溶液體系流變行為的影響[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1989年03期

6 章悅庭,虞和倬,趙德仁,李迎朗;干燥條件對樹脂的顆粒形態(tài)和增塑糊流變行為影響的研究[J];聚氯乙烯;1989年01期

7 宋宏,孟躍中,賴逸云,張曉寧,戴惠茹;軟質(zhì)NBR/PVC混煉膠性能及流變行為的研究[J];合成橡膠工業(yè);1989年05期

8 張風(fēng)梧,王多勇,林嵐;硬 PVC 結(jié)構(gòu)泡沫塑料的流變行為—口模參數(shù)對發(fā)泡行為的影響[J];中國塑料;1989年01期

9 章悅庭,虞和倬,李迎朗,趙德仁;聚氯乙烯增塑糊流變行為的研究——Ⅳ.表面活性劑的影響[J];華東化工學(xué)院學(xué)報;1989年03期

10 張鳳梧;硬聚氯乙烯擠出結(jié)構(gòu)泡沫的流變行為研究[J];塑料工業(yè);1989年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 俞煒;郭營;杜宇;周持興;;復(fù)雜流體的表觀流變行為與局部流動行為[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第18分會場摘要集[C];2012年

2 王俊;徐亞芳;林珊珊;俞煒;周持興;;二氧化硅填充不同粘彈性體系的動態(tài)流變行為[A];2013年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題N：高分子加工與成型[C];2013年

3 彭雄厚;吳傳芬;孟曉偉;劉書萌;劉鵬波;;化學(xué)交聯(lián)聚丙烯動態(tài)流變行為的研究[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

4 李笑喃;劉鵬波;;聚丙烯拉伸流變行為的研究[A];2006年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會論文集[C];2006年

5 朱彥博;杜淼;宋義虎;鄭強;;熱塑性聚氨酯流變行為的研究[A];中國化學(xué)會第30屆學(xué)術(shù)年會摘要集-第十七分會：流變學(xué)[C];2016年

6 李野;王英;姜濤;周寒梅;楊勃;宋麗賢;蘆艾;;聚苯硫醚/聚硅氧烷復(fù)合材料的制備及其流變行為[A];2015年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題L 高分子復(fù)合體系[C];2015年

7 王平;杜淼;鄭強;;剪切史對山藥黏液流變行為的影響[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第18分會場摘要集[C];2012年

8 楊永柱;楊紅梅;何瀟;鄭強;;聚乙烯高壓電纜料交聯(lián)過程的流變行為[A];中國化學(xué)會、中國力學(xué)學(xué)會第九屆全國流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2008年

9 譚業(yè)強;宋義虎;管愛枝;鄭強;;分子量對炭黑填充聚苯乙烯流變行為的影響[A];2010年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會學(xué)術(shù)論文集（下冊）[C];2010年

10 梅清青;呂維揚;杜淼;宋義虎;鄭強;;聚乙烯醇水溶液流變行為的濃度及時間依賴性[A];第十三屆全國流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 杜柱康;疏水改性乙氧化聚氨酯在水溶液中的聚集與流變行為[D];華南理工大學(xué);2018年

2 曹艷霞;聚丙烯基多相體系相形態(tài)與動態(tài)流變行為研究[D];浙江大學(xué);2004年

3 董琦瓊;粒子填充高密度聚乙烯復(fù)合體系形態(tài)結(jié)構(gòu)與動態(tài)流變行為[D];浙江大學(xué);2005年

4 王明海;熱塑性樹脂改性環(huán)氧體系相分離過程中的流變行為[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

5 嚴(yán)云飛;含不飽和疏水長鏈新型表面活性劑的制備及其溶液流變行為[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

6 李祥剛;高剪切速率下高分子熔體動態(tài)流變行為的表征及應(yīng)用[D];中南大學(xué);2014年

7 孫晉;白炭黑填充溶液聚合丁苯橡膠的流變行為研究[D];浙江大學(xué);2009年

8 張春暉;抗沖共聚聚丙烯微結(jié)構(gòu)、相形態(tài)及動態(tài)流變行為研究[D];浙江大學(xué);2011年

9 殷先澤;核@殼納米粒子填充聚苯乙烯的流變行為研究[D];浙江大學(xué);2012年

10 晉剛;聚乙烯熔體在收縮流道中的拉伸流變行為研究[D];華南理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 許慎;對影響復(fù)乳液流變行為的內(nèi)部流場的研究[D];天津大學(xué);2018年

2 安迪;SiC_p/6018Al復(fù)合材料流變行為及熱變形過程中組織演變的研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2018年

3 吳長慶;高填充性聚丙烯基納米復(fù)合材料制備及其壓力環(huán)境下流變行為研究[D];北京化工大學(xué);2018年

4 李衛(wèi)杰;聚丙烯腈和纖維素溶液流變行為研究及復(fù)合纖維制備[D];新疆大學(xué);2018年

5 李文春;碳納米管/高密度聚乙烯復(fù)合材料的導(dǎo)電性和動態(tài)流變行為研究[D];浙江大學(xué);2005年

6 林雷;納米SiO_2填充聚合物懸浮液動態(tài)流變行為的研究[D];浙江大學(xué);2014年

7 朱珊珊;等規(guī)聚丙烯在流動場中的非線性流變行為及其對結(jié)晶的影響[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

8 陳大華;聚乙烯、聚丙烯及其色母粒熔體動態(tài)流變行為研究[D];四川大學(xué);2001年

9 黃真芝;MWCNTs與疏水納米級SiO_2分別填充單或雙基體高分子體系的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性與流變行為[D];浙江大學(xué);2012年

10 劉建平;高固含量丙烯酸酯共聚乳液流變行為及其影響因素研究[D];昆明理工大學(xué);2007年

本文編號：2834997