阶梯式T型微通道内液滴、气泡分散规律

采用高速摄像仪对嵌入毛细管的阶梯式T型微通道内液滴和气泡的分散规律进行研究。考察了两相流量、黏度、表面活性剂浓度等因素对分散流型及分散尺寸的影响规律。结果表明，对于液滴分散过程，表面活性剂的浓度和连续相流量决定了分散流型，随二者增大，流型从dripping流向jetting流转变。对于气泡分散过程，实验范围内仅存在squeezing、dripping流型，表面活性剂的加入对气泡分散过程影响可忽略。嵌入毛细管的阶梯式T型微通道内获得的液滴、气泡直径小于微通道直径，根据实验结果基于两相流量和毛细管数分别建立了计算液滴、气泡分散尺寸的半经验模型，模型与实验结果符合良好。     

微分散设备数量放大方式研究进展

单分散液滴是生产球形颗粒和微胶囊的模板，相关材料广泛用于光学显示、药物递送、生物测定、食品加工等领域。微分散技术通过精确控制微米级通道内的多相流体流动获得尺寸小、粒径分布窄、结构复杂可控的微液滴，是一种公认的新方法。但由于单个微通道的低生产率，其大规模的工业和商业应用受到限制。为了实现产品的高通量、易控制的规模化生产，将大量液滴生成单元和流体分配通道网络并行到单个芯片上进行数量放大是微分散设备放大的基本模式。为了保持液滴的单分散性和设备的鲁棒性，流体在并联微通道内的均匀分布是关键科学问题。系统综述了微分散设备数量放大的最新进展，对加工技术和材料进行了相关分析，并在此基础上对微分散设备放大的未来研究方向进行展望。