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Y型微通道内纳米颗粒稳定气泡的完全阻塞破裂动力学

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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.
Breakup dynamics of bubbles stabilized by nanoparticles with permanent obstruction in a microfluidic Y-junction

费滢洁、朱春英、付涛涛、高习群、马友光

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天津大学化工学院,化学工程联合国家重点实验室,天津300072

亿方工业公司,辽宁石油化纤公司,辽宁辽阳111003

微流控 纳米颗粒 破裂 气泡 Y型微通道

国家自然科学基金

21978197

2022

10.11949/0438-1157.20210863

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(1)
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