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受限管道内移动气泡的液膜界面形貌研究
1
作者
张一迪
马磨云
+4 位作者
曹旭博
李中南
李真珍
刘青泉
滕宏辉
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期2522-2532,共11页
受限管道中的气泡移动在诸如二氧化碳填埋与驱油、心脑血管和肺部气液输运等领域具有重要的应用,液膜动力学以及气-液界面的形貌演变这些关键问题受到关注.文章旨在通过基于光干涉的实验方法,探究气泡在受限管道内移动过程中,气体与管...
受限管道中的气泡移动在诸如二氧化碳填埋与驱油、心脑血管和肺部气液输运等领域具有重要的应用,液膜动力学以及气-液界面的形貌演变这些关键问题受到关注.文章旨在通过基于光干涉的实验方法,探究气泡在受限管道内移动过程中,气体与管壁间的液膜相对厚度分布,并分析其变化规律,得到周期性变速移动气泡引起的液膜厚度特征.通过液滴微流控的流动聚焦法,分别在蛇形延长管道和平直短管道内形成了匀速移动的气泡和变速移动气泡.利用绿色光在气-液和液-固界面产生的两道反射光之间干涉所形成的条纹,通过相对光干涉强度(ROII)方法得到液膜厚度分布.发现在与气泡固连的参考系中,匀速移动气泡引起的液膜厚度呈稳态分布,且得到了与以往的研究工作相符的、接近气泡尾部的马鞍形厚度分布,证明了该实验方法的有效性.在气泡进行周期性减速—加速—匀速的移动过程中,气泡参考系内的液膜厚度呈现了随时间周期性变化的厚度分布.气泡加速与减速均引起了界面形貌的整体变化,且体现出了滞后性.本研究发现了变速移动气泡特殊的液膜厚度演变规律,将为针对受限管道内气泡的理论和计算研究提供实验观测的依据.
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关键词
微流控
气泡动力学
液膜流动
流动聚焦
光学干涉法
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职称材料
题名
受限管道内移动气泡的液膜界面形貌研究
1
作者
张一迪
马磨云
曹旭博
李中南
李真珍
刘青泉
滕宏辉
机构
北京
理工大学宇航学院
北京荷清和创医疗科技有限公司
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期2522-2532,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(12072033和12032005).
文摘
受限管道中的气泡移动在诸如二氧化碳填埋与驱油、心脑血管和肺部气液输运等领域具有重要的应用,液膜动力学以及气-液界面的形貌演变这些关键问题受到关注.文章旨在通过基于光干涉的实验方法,探究气泡在受限管道内移动过程中,气体与管壁间的液膜相对厚度分布,并分析其变化规律,得到周期性变速移动气泡引起的液膜厚度特征.通过液滴微流控的流动聚焦法,分别在蛇形延长管道和平直短管道内形成了匀速移动的气泡和变速移动气泡.利用绿色光在气-液和液-固界面产生的两道反射光之间干涉所形成的条纹,通过相对光干涉强度(ROII)方法得到液膜厚度分布.发现在与气泡固连的参考系中,匀速移动气泡引起的液膜厚度呈稳态分布,且得到了与以往的研究工作相符的、接近气泡尾部的马鞍形厚度分布,证明了该实验方法的有效性.在气泡进行周期性减速—加速—匀速的移动过程中,气泡参考系内的液膜厚度呈现了随时间周期性变化的厚度分布.气泡加速与减速均引起了界面形貌的整体变化,且体现出了滞后性.本研究发现了变速移动气泡特殊的液膜厚度演变规律,将为针对受限管道内气泡的理论和计算研究提供实验观测的依据.
关键词
微流控
气泡动力学
液膜流动
流动聚焦
光学干涉法
Keywords
microfluidic
bubble dynamics
liquid film flow
flow focusing
optical interferometry
分类号
O359.1 [理学—流体力学]
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作者
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1
受限管道内移动气泡的液膜界面形貌研究
张一迪
马磨云
曹旭博
李中南
李真珍
刘青泉
滕宏辉
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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