微通道內(nèi)氣液兩相流及生成復(fù)合微氣泡的研究.pdf

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1、華束犬兮丁微通道內(nèi)氣液兩相流及生成論文題目：復(fù)合微氣泡的研究工程領(lǐng)域動(dòng)力工程研究方向：微流體論文作者孫遷學(xué)校導(dǎo)師張洪波副教授杜涵文教授級高工企業(yè)導(dǎo)師定稿日期：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華東理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。保密論文在解密后遵守此規(guī)定。論文涉密情況：不保密□保密，保密期（—年—月—日至—年—月—日）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：

2、曰期年（月日日期年月々曰分類號：—密級：華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文微通道內(nèi)氣液兩相流及生成復(fù)合微氣泡的研究孫遷指導(dǎo)教師姓名：張洪波副教授華東理工大學(xué)杜涵文教授級高工上海應(yīng)用物理研究所申請學(xué)位級別：碩士工程領(lǐng)域動(dòng)力工程論文定稿日期：論文答辯日期：學(xué)位授予單位：華東理工大學(xué)學(xué)位授予日期：答辯委員會主席評閱人‘作者聲明我鄭重聲明：本人恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的結(jié)果。除文中明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，并對所寫內(nèi)容負(fù)責(zé)。論文作者簽名：年月日華東理工大學(xué)工

3、程碩士學(xué)位論文第頂微通道內(nèi)氣液兩相流及生成復(fù)合微氣泡的研究摘要?dú)馀菔怯蓺优c內(nèi)部空腔組成的一種物質(zhì)，由于它具有特殊的結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)異的遮光性和可變形性，廣泛用于涂料、油漆、化妝品、食品及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。微流元件法是研宄氣液和液液兩相流的一種重要方法，可以制備出尺寸可控、分布性好的微氣泡。本文設(shè)計(jì)制作了材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷（的微通道，并重點(diǎn)研宄了微通道結(jié)構(gòu)為°聚焦交叉型微流控芯片內(nèi)空氣和液體石蠟桂油形成微氣泡的過程，探討了影響生成微氣泡尺寸、流型的因素，并分析了微流控芯片中微氣泡生成的機(jī)理。研宄發(fā)現(xiàn)，微氣泡的尺寸大小隨著液相流率增大而減小，流型由彈狀流向泡狀流轉(zhuǎn)變，并分析彈狀

4、流與泡狀流不同的形成方式。同時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)微氣泡尺寸的大小隨著液相粘度的增大在逐漸變小。為解決直接通入氣路難以生成多層包裹微氣泡的問題，論文采用機(jī)械振蕩法生成含有大量微氣泡的懸浮液，并且懸浮液中微氣泡可以存活較長的時(shí)間。然后，結(jié)合機(jī)械振蕩法與微流元件法制備多層包裹復(fù)合微氣泡，用于載藥型微氣泡造影劑的研宄與開發(fā)。利用此種方式得到多層包裹的微氣泡比簡單的利用微流元件法簡單、易操作。關(guān)鍵詞：微通道；微氣泡；聚焦；多層包裹第頁華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文，，，，，華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第頁目錄滅研究背景研究內(nèi)容第章文獻(xiàn)綜述微流體的概述超聲造影劑簡介微氣泡的制備方法機(jī)械均勻法

5、聲振空化法薄膜水化法噴霧干燥法油相干燥法復(fù)合凝聚法銳孔凝固浴法超聲空化法乳化法界面交聯(lián)法冷凍干燥法高壓均質(zhì)法同軸靜電霧化法噴射霧化法噴墨打印法微流元件法微氣泡形成機(jī)理壓力誘導(dǎo)破碎毛細(xì)不穩(wěn)定性開爾文亥姆霍茲不穩(wěn)定性微通道的制作微通道的材料微通道的制作過程本章小結(jié)第章實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與搭建第頁華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)藥品及試劑實(shí)驗(yàn)儀器及分析軟件實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建及實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理本章小結(jié)第章微通道內(nèi)氣液兩相流體流動(dòng)的研宄液相流體流率對微氣泡尺寸的影響微氣泡的斷裂過程液相粘度對生成微氣泡的影響本章小結(jié)第章微通道內(nèi)生成復(fù)合微氣泡機(jī)械振蕩法生成懸浮液制備復(fù)

6、合型微氣泡本章小結(jié)第章結(jié)論與展望驗(yàn)展望參考文獻(xiàn)觀附：攻讀碩士期間發(fā)表的論文華東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第頁第章概述研究背景微流體是進(jìn)行微化工領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)。多相流是進(jìn)行微流體技術(shù)研究和應(yīng)用（結(jié)晶、傳質(zhì)、混合、乳化和反應(yīng)）研究的基礎(chǔ)。通常，常規(guī)的多相流主要是指氣液兩相流或液液兩相流，它的主要研宄內(nèi)容是氣泡和液滴。研宄液滴或氣泡的形成機(jī)理和流動(dòng)特性，能夠健全微流體的理論基礎(chǔ)，指導(dǎo)新的多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用二。隨著高新技術(shù)的迅速發(fā)展，微液滴微氣泡因其具有獨(dú)特的流體力學(xué)特性和尺度效應(yīng)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、石油、環(huán)境、采礦、化工、動(dòng)力、冶金、核能等領(lǐng)域。生成的微液滴微氣泡的大小、穩(wěn)定性及

7、單分散相性都會嚴(yán)重影響其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的效果。微氣泡最為突出的應(yīng)用主要是在生物醫(yī)學(xué)方面，特別是在超聲微氣泡介導(dǎo)基因中發(fā)揮著極其重要的作用，微氣泡己滲透到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的最前沿超聲造影劑內(nèi)所包含的微氣泡直徑為幾微米，通過靜脈注射注入人體后，可以完整的通過肺循環(huán)，伴隨著血液流過全身的各組織器官。當(dāng)超聲波入射人體的時(shí)候，微氣泡可以發(fā)生振動(dòng)、破裂，并伴隨著一系列的物理反應(yīng)。超聲成像主要利用這時(shí)增強(qiáng)產(chǎn)生的線性或非線性超聲散射，來增強(qiáng)血流信號，觀察心血管、組織器官和腫瘤組織的灌流情況。學(xué)者們也發(fā)現(xiàn)，在超聲和微氣泡的共同作用下，明顯提高了毛細(xì)血管基地膜和細(xì)胞