摘要 | 第5-7页 |
Abstract | 第7-8页 |
第1章 绪论 | 第17-31页 |
1.1 液滴/气泡生成机理 | 第17-22页 |
1.1.1 液滴/气泡生成的主要结构 | 第17-19页 |
1.1.2 交叉流动T形微通道内的液滴/气泡生成方式 | 第19-21页 |
1.1.3 影响液滴形成的主要因素 | 第21-22页 |
1.2 微液滴/气泡流动中的速度场 | 第22-25页 |
1.2.1 流动条件对微通道液滴内部流场特性影响研究 | 第22-24页 |
1.2.2 几何构型对微通道液滴内部流场特性影响研究 | 第24-25页 |
1.3 微尺度两相流动中压力变化状况 | 第25-28页 |
1.4 弹性结构在微尺度流动中的应用 | 第28-29页 |
1.5 本章小结 | 第29-30页 |
1.6 本文的主要研究内容 | 第30页 |
1.7 课题来源 | 第30-31页 |
第2章 微尺度通道中两相流动的研究方法 | 第31-47页 |
2.1 引言 | 第31页 |
2.2 微通道中两相流动的实验研究 | 第31-40页 |
2.2.1 微流控实验模型的制作 | 第31-33页 |
2.2.2 流体驱动系统 | 第33-35页 |
2.2.3 微流动实验观测系统 | 第35-40页 |
2.3 微通道中两相流动的数值研究方法 | 第40-44页 |
2.3.1 流体动力学控制方程 | 第40-42页 |
2.3.2 流体体积法(VOF) | 第42-44页 |
2.3.3 动网格方法 | 第44页 |
2.4 数据处理方法 | 第44-46页 |
2.4.1 PIV图片处理方法 | 第44-45页 |
2.4.2 Matlab图片识别和处理方法 | 第45-46页 |
2.5 本章小结 | 第46-47页 |
第3章 可变形弹性下壁面对T形微通道中液滴生成的被动控制 | 第47-67页 |
3.1 引言 | 第47-48页 |
3.2 实验模型和材料 | 第48-52页 |
3.2.1 实验模型 | 第48-49页 |
3.2.2 实验材料 | 第49-50页 |
3.2.3 弹性壁面微通道制作 | 第50-52页 |
3.3 实验方法和装置 | 第52-54页 |
3.4 弹性可变形壁面的被动变形 | 第54-57页 |
3.4.1 弹性可变形下壁面的抗弯刚度 | 第54-55页 |
3.4.2 弹性可变形壁面的变形测量 | 第55-57页 |
3.5 弹性下壁面的被动振动 | 第57-61页 |
3.5.1 弹性可变形壁面振动频率测量 | 第57-60页 |
3.5.2 液滴生成频率测量 | 第60页 |
3.5.3 弹性可变形壁面振动与液滴生成频率对比 | 第60-61页 |
3.6 弹性可变形壁面对液滴尺寸的影响 | 第61-65页 |
3.6.1 弹性可变形壁面对液滴大小的影响 | 第61-63页 |
3.6.2 弹性可变形壁面对液滴分散性的影响 | 第63-65页 |
3.7 本章小结 | 第65-67页 |
第4章 弹性壁面几何参数对T形微通道中气泡生成的影响 | 第67-89页 |
4.1 引言 | 第67-68页 |
4.2 实验模型及参数设置 | 第68-72页 |
4.2.1 实验模型 | 第68-69页 |
4.2.2 长度可控的弹性薄膜下壁面微通道的制作方法 | 第69-71页 |
4.2.3 实验装置和流动介质 | 第71-72页 |
4.3 弹性薄膜壁面几何参数对气泡大小的影响 | 第72-76页 |
4.3.1 弹性可变形壁面位置对气泡大小的影响 | 第72-75页 |
4.3.2 弹性壁面长度对气泡大小的影响 | 第75-76页 |
4.4 固定形变对气泡生成的影响 | 第76-82页 |
4.4.1 固定形变微通道的制备 | 第77-78页 |
4.4.2 壁面变形大小 | 第78-79页 |
4.4.3 固定形变对气泡大小的影响 | 第79-81页 |
4.4.4 固定形变对气泡生成频率的影响 | 第81-82页 |
4.5 三种壁面条件下气泡的流动状况分析 | 第82-87页 |
4.5.1 三种壁面条件下气泡的多分散性 | 第83-85页 |
4.5.2 不同壁面条件下微通道内的气泡流动阻力 | 第85-87页 |
4.6 本章小结 | 第87-89页 |
第5章 液滴生成中的微通道下游压力及通道弹性侧壁面的变化 | 第89-111页 |
5.1 引言 | 第89-90页 |
5.2 计算/实验模型与流动条件 | 第90-94页 |
5.2.1 压力对比实验模型 | 第90-92页 |
5.2.2 数值模拟模型 | 第92-93页 |
5.2.3 可变形侧壁面通道内的液滴生成实验 | 第93-94页 |
5.3 单个液滴生成中的压力变化状况 | 第94-97页 |
5.4 计算模型验证 | 第97-101页 |
5.4.1 网格独立性验证 | 第98-99页 |
5.4.2 计算合理性验证 | 第99-101页 |
5.5 壁面压力的数值模拟结果分析 | 第101-107页 |
5.5.1 界面破裂对壁面压力变化的影响 | 第101-102页 |
5.5.2 液滴数量对壁面压力变化的影响 | 第102-105页 |
5.5.3 液滴位置对壁面压力变化的影响 | 第105-106页 |
5.5.4 出口对壁面压力变化的影响 | 第106-107页 |
5.6 弹性侧壁面通道对液滴流动中压力变化的反应 | 第107-110页 |
5.6.1 侧壁面的变形状况 | 第108页 |
5.6.2 弹性侧壁面通道中液滴生成的效果 | 第108-110页 |
5.7 本章小结 | 第110-111页 |
第6章 外加侧壁面振动对微通道内液滴生成的影响 | 第111-128页 |
6.1 引言 | 第111-112页 |
6.2 几何模型和物理模型 | 第112-114页 |
6.2.1 几何模型 | 第112-114页 |
6.2.2 流体参数和边界条件设置 | 第114页 |
6.3 固定形变通道内的液滴生成 | 第114-116页 |
6.4 外加壁面振动对液滴生成时压力变化的影响 | 第116-117页 |
6.5 不同振动形式下的液滴生成 | 第117-122页 |
6.5.1 振动周期对液滴生成的影响 | 第118-119页 |
6.5.2 振动类型对液滴生成的影响 | 第119-121页 |
6.5.3 振动幅度对液滴生成的影响 | 第121-122页 |
6.6 液滴序列中的液滴长度分布规律 | 第122-126页 |
6.6.1 液滴长度分布曲线的推导 | 第122-123页 |
6.6.2 分布曲线的适应性 | 第123-126页 |
6.7 本章小结 | 第126-128页 |
结论 | 第128-131页 |
参考文献 | 第131-140页 |
攻读博士学位期间所取得的学术成果 | 第140-142页 |
致谢 | 第142页 |