非牛顿流体微流场测量Micro-PIV系统研究

作     者：刘春波 董超帝 LIU Chunbo DONG Chaodi

作者机构：河南工业大学机电工程学院河南郑州450007 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2017年第45卷第11期

页      面：92-97页

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11372003) 河南省高校科技人才(14HASTIT007) 

主　　题：非牛顿流体 液晶5CB 微流场 micro-PIV系统 

摘      要：介绍了一种专用于非牛顿流体微流动测量Micro-PIV系统,主要包括微流场激发、微流动观察记录与数据处理三大部分。针对非牛顿流体流动激发形式多样性的特点,微流场激发部分包括显微镜冷热台、波形发生器和磁场发生仪,可以产生激发非牛顿流体为流场所需的电、磁及温度场。观察记录部分主要包括荧光显微镜、CCD等,用于观察并记录荧光示踪粒子的运动,获取荧光示踪粒子运动的视频文件。数据处理部分用于将视频文件进行图像处理以得到所需流场数据。应用该系统对非牛顿流体5CB液晶在电场作用下所激发的微流动进行了测量,重点测量了液晶盒侧面的速度剖面图,所得到的试验结果与计算结果非常吻合,且比传统测量方法更加快速、准确。此外,对温度场变化产生的液晶缺陷进行了试验研究,得到了连续加热冷却状态下的液晶缺陷形成温度变化趋势,即形成缺陷的温度逐渐升高,从开始的31.25℃逐渐升高至34.4℃后保持平稳。