微通道内气液两相流及生成复合微气泡的研究.pdf

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1、華束犬兮丁微通道内气液两相流及生成论文题目：复合微气泡的研究工程领域动力工程研究方向：微流体论文作者孙迁学校导师张洪波副教授杜涵文教授级高工企业导师定稿日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：不保密□保密，保密期（—年—月—日至—年—月—日）学位论文作者签名：指导老师签名：

2、曰期年（月日日期年月々曰分类号：—密级：华东理工大学工程硕士学位论文微通道内气液两相流及生成复合微气泡的研究孙迁指导教师姓名：张洪波副教授华东理工大学杜涵文教授级高工上海应用物理研究所申请学位级别：硕士工程领域动力工程论文定稿日期：论文答辩日期：学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席评阅人‘作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：年月日华东理工大学工

3、程硕士学位论文第顶微通道内气液两相流及生成复合微气泡的研究摘要气泡是由壳层与内部空腔组成的一种物质，由于它具有特殊的结构，使其具有优异的遮光性和可变形性，广泛用于涂料、油漆、化妆品、食品及医学领域。微流元件法是研宄气液和液液两相流的一种重要方法，可以制备出尺寸可控、分布性好的微气泡。本文设计制作了材质为聚二甲基硅氧烷（的微通道，并重点研宄了微通道结构为°聚焦交叉型微流控芯片内空气和液体石蜡桂油形成微气泡的过程，探讨了影响生成微气泡尺寸、流型的因素，并分析了微流控芯片中微气泡生成的机理。研宄发现，微气泡的尺寸大小随着液相流率增大而减小，流型由弹状流向泡状流转变，并分析弹状

4、流与泡状流不同的形成方式。同时，可以发现微气泡尺寸的大小随着液相粘度的增大在逐渐变小。为解决直接通入气路难以生成多层包裹微气泡的问题，论文采用机械振荡法生成含有大量微气泡的悬浮液，并且悬浮液中微气泡可以存活较长的时间。然后，结合机械振荡法与微流元件法制备多层包裹复合微气泡，用于载药型微气泡造影剂的研宄与开发。利用此种方式得到多层包裹的微气泡比简单的利用微流元件法简单、易操作。关键词：微通道；微气泡；聚焦；多层包裹第页华东理工大学工程硕士学位论文，，，，，华东理工大学工程硕士学位论文第页目录滅研究背景研究内容第章文献综述微流体的概述超声造影剂简介微气泡的制备方法机械均匀法

5、声振空化法薄膜水化法喷雾干燥法油相干燥法复合凝聚法锐孔凝固浴法超声空化法乳化法界面交联法冷冻干燥法高压均质法同轴静电雾化法喷射雾化法喷墨打印法微流元件法微气泡形成机理压力诱导破碎毛细不稳定性开尔文亥姆霍兹不稳定性微通道的制作微通道的材料微通道的制作过程本章小结第章实验系统设计与搭建第页华东理工大学工程硕士学位论文实验器材实验药品及试剂实验仪器及分析软件实验前期准备实验系统的搭建及实验步骤实验数据处理本章小结第章微通道内气液两相流体流动的研宄液相流体流率对微气泡尺寸的影响微气泡的断裂过程液相粘度对生成微气泡的影响本章小结第章微通道内生成复合微气泡机械振荡法生成悬浮液制备复

6、合型微气泡本章小结第章结论与展望驗展望参考文献觀附：攻读硕士期间发表的论文华东理工大学工程硕士学位论文第页第章概述研究背景微流体是进行微化工领域研究的基础。多相流是进行微流体技术研究和应用（结晶、传质、混合、乳化和反应）研究的基础。通常，常规的多相流主要是指气液两相流或液液两相流，它的主要研宄内容是气泡和液滴。研宄液滴或气泡的形成机理和流动特性，能够健全微流体的理论基础，指导新的多领域的实际应用二。随着高新技术的迅速发展，微液滴微气泡因其具有独特的流体力学特性和尺度效应，被广泛应用于医学、石油、环境、采矿、化工、动力、冶金、核能等领域。生成的微液滴微气泡的大小、稳定性及

7、单分散相性都会严重影响其在各个领域应用的效果。微气泡最为突出的应用主要是在生物医学方面，特别是在超声微气泡介导基因中发挥着极其重要的作用，微气泡己渗透到现代医学的最前沿超声造影剂内所包含的微气泡直径为几微米，通过静脉注射注入人体后，可以完整的通过肺循环，伴随着血液流过全身的各组织器官。当超声波入射人体的时候，微气泡可以发生振动、破裂，并伴随着一系列的物理反应。超声成像主要利用这时增强产生的线性或非线性超声散射，来增强血流信号，观察心血管、组织器官和肿瘤组织的灌流情况。学者们也发现，在超声和微气泡的共同作用下，明显提高了毛细血管基地膜和细胞