Y型微通道内纳米颗粒稳定气泡的完全阻塞破裂动力学

• 作者: 费滢洁 朱春英 付涛涛 高习群 马友光
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 微流控 纳米颗粒 破裂 气泡 Y型微通道
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 213-221
• 页数: 8页
• 分类号: TQ021.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210863

摘要

研究了Y型微通道吸附型纳米颗粒稳定气泡的完全阻塞破裂的动力学，破裂过程可划分为挤压阶段和快速夹断阶段，两阶段内无量纲气泡最小颈部宽度与时间均呈幂率关系。气泡破裂过程的颈部动力学表明颗粒的存在并不影响两阶段转变的临界颈部宽度，但吸附在气泡表面的颗粒层会减弱挤压阶段中连续相对气泡颈部的挤压作用，以及快速夹断阶段角区中连续相液体回流对气泡的挤压作用，进而阻碍气泡颈部的形变，延长了气泡的破裂过程。纳米颗粒稳定的气泡的指前因子m及幂率指数α均小于常规气泡，但其差值随着毛细管数Ca和气泡长度l0的增大而减小，颗粒对气泡破裂过程的影响逐渐减弱。此外，纳米颗粒稳定的气泡的头部曲率略小于常规气泡，颗粒对完全阻塞破裂过程气泡头部动力学的影响可以忽略。