近年來在生物、材料化學(xué)、食品安全與醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域,用高品質(zhì)高通量的雙乳微液滴、囊泡、膠囊具有非常廣泛的應(yīng)用背景。由于傳統(tǒng)的雙乳液滴的制備方法是通過混合攪拌產(chǎn)生的雙乳液滴,但雙乳液滴的均一性和分散性無法得到保證。后來許多研究者發(fā)現(xiàn),微流控芯片可以制備出雙乳狀液滴。制備出的成品具有良好的球形度、高分散性、高通量和良好的穩(wěn)定性。這種新的制備雙乳液滴的方法不但品質(zhì)有保證而且消耗的材料比較少。最近幾年來不少研究者對微流控制備法做了很多的研究,開闊了工程熱物理尺度多相流學(xué)科新的研究方向與前沿研究熱點。本文使用VOF（Volumeof Fluent Model）相界面跟蹤方法,建立了協(xié)流式微通道的數(shù)學(xué)模型。通過Fluent（計算流體力學(xué)分析軟件）模擬研究在協(xié)流式微通道中生成雙乳液滴的過程。給出了兩種典型（射流與滴流）的流型;分析了流動狀態(tài)、不同粘度比和不同表面張力系數(shù)對雙乳液滴生成方式和液滴尺寸的影響。給出了產(chǎn)生穩(wěn)定液滴的臨界范圍,以及產(chǎn)生最佳雙乳液滴工況。同時設(shè)計并制作出協(xié)流式微通道芯片,并制備觀察了典型的兩種形態(tài)的雙乳液滴。對比了無振動產(chǎn)生的雙乳液滴,還采用在添加激勵源在三相入口處方式對雙乳液滴... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)雙乳液滴生產(chǎn)工藝流程

第1章緒論3滴的大小和數(shù)量，并對內(nèi)反應(yīng)條件和結(jié)果進行了定量分析。液滴尺寸小，比表面積大，傳質(zhì)和傳熱效率高。一些特殊形式的雙乳液滴可作為核殼微膠囊/微粒的模板，多分散度可有效控制在1%-5%[13]。一些研究者還制備出了多層多核的的高階乳化液滴[14]、具有多核的雙乳液滴[15]等，如圖1-3。圖1-3采用微流控設(shè)備制備的雙乳液滴Fig.1-3Doubleemulsiondropletspreparedbymicrofluidicdevices通過研究雙乳狀液的制備和分析其中液滴乳化斷裂成生的機理具有重要的學(xué)術(shù)價值和工程應(yīng)用前景。在本章中，通過多方面的對比分析，對雙乳液滴制取技術(shù)和研究雙乳液滴理論和實驗研究做一個全面的梳理，更加直觀易懂。1.2研究現(xiàn)狀雙重乳液的制備和運用是眾多交差學(xué)科的熱點研究之一。國內(nèi)外許多研究者也做了很多相關(guān)方面的研究，本小節(jié)將對目前研究現(xiàn)狀做一個概述。由于雙乳狀液滴的制備分為無附加場和附加場兩種方法，故本節(jié)將對這兩個方面進行總結(jié)。

第1章緒論5之間相減少了通道壁面接觸，從而使得降低壁面潤濕性對成生液滴造成的影響。圖1-4示為流動聚焦三維結(jié)構(gòu)和形成的射流流型。圖1-4液體-氣體方式的流動聚焦結(jié)構(gòu)、射流的流型Fig.1-4Liquid-airflowfocusingstructure，liquidflowpatternandfragmentationpattern在對射流的研究中，基于兩液相間的無黏流動和忽略二者表面張力的假設(shè)，推導(dǎo)出了小孔出口處射流直徑的近似表達式：1/41/228ljlgdQP(1-1)其中l(wèi)和lQ分別表示流體的密度和流量，gP表示為驅(qū)動的氣體在小孔上下游位置的氣壓之差。Rosell等人[21]上述直徑表達式進行了一階和二階的修正；Ganan-Calvo等人[22]在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，在小孔位置處射流尾部的動能密度與外部驅(qū)動氣體幾乎一樣，其表達式如下所示：22/2/2llggUU(1-2)其中g(shù)表示為氣體密度，lU和gU分別表示為實際實驗條件下的射流和周圍氣體的平均流速。研究表明當gU過大超出臨界范圍時時，圖1-4中射流流型將呈現(xiàn)出螺旋形狀。關(guān)于錐射流過程的不同演變問題，Vega等人[23]同樣研究了錐形、射流的不穩(wěn)定模式以及射流的穩(wěn)定流型轉(zhuǎn)態(tài)。Si等人[24]詳細實驗研究，得出了這幾種不同流型下的實驗結(jié)果如圖1-5。圖1-5液體-氣體流動聚焦中幾種典型的流型[24]

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]振動激勵下十字型流動聚焦中流型演變及液滴成形研究[D]. 徐勇程.廣州大學(xué) 2019
[2]液滴微流控用于單細胞包裹和數(shù)字化PCR[D]. 李越.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]液滴包裹與分選微流控芯片研究[D]. 吳靚.華中科技大學(xué) 2012



本文編號：3048714