微凹槽内液滴流场特性的Micro-PIV实验研究

作     者：申峰 闫成金 李梦麒 姬德茹 刘赵淼 SHEN Feng;YAN Chengjin;LI Mengqi;JI Deru;LIU Zhaomiao

作者机构：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 北京工业大学现代工程力学研究所北京100124 北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京100124 

出 版 物：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2020年第34卷第2期

页      面：67-72页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11572013 11872083) 

主　　题：微流控 微凹槽 涡胞 液滴微环境 显微粒子图像测速 

摘      要：液滴已成为微流控技术的重要研究内容。为了精确调控液滴内的微环境,利用微通道矩形长凹槽生成并封裹液滴,并开展了液滴内部流场特性的显微粒子图像测速(Micro-PIV)实验,研究了雷诺数(Re)对液滴形貌、流场速度矢量场特性和剪应力分布的影响。结果表明,当Re=11.1时,液滴内部出现了一个涡胞结构;当Re=33.3时,液滴中心处的流速达到最大值,约为10μm/s。然而,当Re=44.4时,涡胞消失,平均流速降低。同时,液滴尺寸随Re增加而减小。此外,Re对液滴内部剪应力变化无明显影响,剪应力平均值极低(1.5×10^-4Pa)。