微通道內復乳液流變及取向性研究.pdf

1、目前，大多數(shù)關于探索軟顆粒的流變學的研究僅局限于沒有內部子液滴的簡單結構或最多有一個子液滴的核-殼結構。這些簡化的模型在全面展示復雜乳液的特性方面有一定局限，而具有復雜內部結構的復乳液制作技術已經有一定規(guī)模，但在制備基礎上對復乳液的進一步實驗研究還有很多困難，因此從數(shù)值模擬角度對復乳的研究勢在必行。在本文中，我們采用波譜邊界元素法通過數(shù)值模擬來研究復乳在不同微管道中的運動，分析液滴動力學特征和規(guī)律，并進一步研究復乳液的流變。
　　

2、乳液液滴內部結構的非對稱性可導致液滴本身的不對稱性，如簡單液滴以及同心核殼式乳液液滴具有完全對稱的結構，而大部分復乳液由于其非對稱內部結構而表現(xiàn)非對稱性。當結構完全對稱的乳液液滴通過收縮管微通道時，穿行方式只有一種；而當內部結構不對稱的乳液液滴通過收縮管微通道時，穿行方式因其取向的不同有許多種。研究發(fā)現(xiàn)，穿行方式的不同會造成了收縮管進出口的壓差差異，這種差異反映了不同取向液滴通過收縮管的難易程度。本文采用新開發(fā)的波譜邊界元素法，從液滴不

3、同取向的角度出發(fā)，數(shù)值模擬了一系列內部結構的液滴通過收縮管微通道的過程，觀察并總結了具體的流變學規(guī)律。該模型為軸對稱模型，流體被固定流量下軸對稱的Poiseuille流驅動。結果表明，當較大體積的子液滴優(yōu)先進入收縮管時，液滴運動過程的最大壓差要小于較小子液滴優(yōu)先進入收縮管的情況。因此，取向性問題存在于復乳液流變學研究中，可通過一定的外界刺激設計最佳取向，以控制液滴的穿行。取向性現(xiàn)象的相關解釋以及取向性的其它影響因素也在文中做了具體討論。