在近来快速发展的微流体技术中,液滴的变形、位移、断裂与聚并受到了广泛关注。本研究以具有指数收敛性的波谱边界元素方法为基础,设计了不同的微通道,计算研究了在不同的进出口流量下,液滴及复乳液滴的界面动力学行为。首先,我们研究了十字形微通道中液滴的对称和非对称变形与断裂,液滴在直管中的位移与形变,以及在T型管中的对称和非对称分断;其次,数值调查了微流体四轮磨的几何构型对液滴变形旋转的影响;再次,开发程序调查了液滴在复杂微通道中的聚并行为,同时考察了不同组分液滴聚并后的组分分布情况;最后,我们开发了新的边界元素方法用来研究复乳液在十字槽及收缩管中的变形与移动,考察了其内核的流体动力学行为。利用波谱边界元素方法研究这些现象的成功,充分证明了该方法是一个可通过简单改变边界条件,来计算液滴或复乳液在各种不同几何形状的微通道中的界面动力学的优良工具。
英文主题词microfluidics; spectral boundary element method; deformation of droplets; coalescence;double emulsion