十字聚焦型微通道内弹状液滴在黏弹性流体中的生成与尺寸预测

• 作者: 付涛涛 张沁丹 朱春英 马友光
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 微通道 两相流 流体动力学 液滴 黏弹性 尺寸预测
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 504-511
• 页数: 8页
• 分类号: TQ021.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20151056

摘要

利用高速摄像仪对十字聚焦微通道内液滴在黏弹性流体中的生成过程进行了实验研究。微通道截面为600μm×600μm的正方形结构，采用硅油作为分散相，含0.3%表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）的聚环氧乙烷(PEO)水溶液（质量分数分别为0.1%，0.3%，0.6%）为连续相。实验观察到了弹状流、滴状流和喷射流3种流型。对弹状流型下液滴生成过程的颈部动力学进行了研究，考察了两相流率、连续相毛细数及弹性数对液滴尺寸的影响。结果表明：弹状液滴尺寸随连续相流率、毛细数及弹性数的增加而减小，随分散相流率的增加而增加，连续相弹性对液滴尺寸的影响相对较小。以油水两相流率比和连续相的毛细数及Reynolds数为变量建立了弹状液滴尺寸的预测关联式，预测值与实验值吻合良好。