微流控射流对悬挂液滴的冲击
流体动力学
2021-05-27 v1
摘要
高速微流控射流可通过热空化过程产生：从微流控通道内液体的蒸发形成快速膨胀的气泡，并通过流动聚焦效应产生射流。在此，我们研究此类射流对悬挂液滴的冲击与穿行。冲击时形成一个膨胀空腔，且在临界冲击速度以上，射流穿行整个液滴。我们预测临界穿行速度（i）通过简单的能量平衡以及（ii）通过比较冲击期间所形成的空腔中的 Young-Laplace 压强与动压。我们将模型预测与实验进行对比，实验中我们改变悬挂液滴的液体性质，并发现良好的一致性。此外，我们评估表面活性剂和粘弹性效应如何影响临界冲击速度。我们的结果与无针注射的研究相关，其中使用了具有类似速度和尺寸的射流。鉴于我们系统的简单性，我们可以系统地改变目标性质并揭示它们对冲击动力学的影响，这是向真实皮肤注射时的真正挑战。
引用
@article{arxiv.2105.12361,
title = {Impact of a microfluidic jet onto a pendant droplet},
author = {Miguel A. Quetzeri-Santiago and Ian W. Hunter and Devaraj van der Meer and David Fernandez Rivas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12361},
year = {2021}
}