超声空化对细微流道中固体颗粒的运动特性研究

作     者：李琛 袁牧 许庆铎 葛江勤 厉志安 LI Chen;YUAN Mu;XU Qingduo;GE Jiangqin;LI Zhian

作者机构：中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第23期

页      面：218-226页

核心收录：

学科分类：07[理学] 082403[工学-水声工程] 08[工学] 070206[理学-声学] 0802[工学-机械工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51905515) 浙江省教师专业发展(FX2021023)资助项目 

主　　题：超声空化 细微颗粒 微流控 Fluent仿真 气泡观测实验 微流体混合 

摘      要：针对细微流道中的多相流调控问题,研究超声空化效应对微流道内固体颗粒运动特性的影响。利用Fluent有限元技术对空化气泡溃灭的过程进行模拟,得在超声声压作用于近壁区的气泡时,气泡凹陷、破壁、溃灭的演变过程,并对其周围流场的速度矢量分布进行研究,仿真结果显示,空化气泡溃灭能够产生射向壁面的高速微射流,其最大速度达到28 m/s,进而确定细微流场观测实验的最优参数;利用高速摄像机对细微流道中气泡的演变过程进行观测实验,并与仿真实验结果进行对照,观测实验结果表明,利用超声空化效应能够实现对固体颗粒向流道壁面运动的有效引导,为实现细微流道的流场调控、提高加工精度等问题提供理论支持。