【摘 要】
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该文的研究对象是三轴电雾化(triaxial electrospray)。自主设计了具有高同轴度的三轴喷头，搭建了实验平台，以临床上常用的高聚物有机溶液和药物溶液为介质，探究了流量、电压、高聚物浓度等参数对Taylor锥及液滴雾化的影响规律，并利用拍摄系统观察不同参数下的锥-射流模态，研究其理论机理。在三轴电雾化实验中，讨论了内、中、外层流量以及电压和高聚物浓度对电雾化锥形的影响，研究了复合多层胶
【机 构】
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中国科学技术大学工程科学学院近代力学系,合肥230027;中国科学技术大学生物医学工程中心,合肥230027
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该文的研究对象是三轴电雾化(triaxial electrospray)。自主设计了具有高同轴度的三轴喷头，搭建了实验平台，以临床上常用的高聚物有机溶液和药物溶液为介质，探究了流量、电压、高聚物浓度等参数对Taylor锥及液滴雾化的影响规律，并利用拍摄系统观察不同参数下的锥-射流模态，研究其理论机理。在三轴电雾化实验中，讨论了内、中、外层流量以及电压和高聚物浓度对电雾化锥形的影响，研究了复合多层胶囊包裹情况，定量的统计了粒径分布状况。
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采用格子玻尔兹曼方法对液滴在具有微结构的表面上的凝结现象进行了研究。首先，模拟了液滴在亲/疏水性不同的平表面上的接触角问题，对程序进行了验证。然后，对具有不同几何形貌的微结构的表面上的凝结现象进行了数值模拟，分析了微结构的几何形貌对液滴在凝结过程中形核和长大的动态演化行为的影响。研究发现，超疏水表面上的微结构的几何形貌能显著影响液滴在表面上的凝结。
采用数值模拟和实验结合的方法研究了矩形微通道中液滴的运动和变形过程。发展了三维模型，在全尺寸的微通道中开展数值模拟。通过流体体积法来捕捉两相界面，结合自适应网格加密方法对界面进行动态加密，建立了高效准确的模拟算法系统研究流动速度、液滴大小，初始位置等对液滴惯性迁移的影响。模拟结果发现宽度方向上中心线和壁面之间存在2个平衡位置，而高度方向上存在一个平衡位置。平衡位置随雷诺数的增加而向中心移动。通过实
研究了具有微纳结构的超疏水表面在湍流外流流动中的减阻性能和机理.采用喷涂覆膜法制备了具有微纳结构的超疏水表面，并使用扫描电镜(SEM)和接触角测量的方法对表面进行了探测.将具有超疏水表面的平板放置到水槽中进行实验，通过PIV测量的方法得到了超疏水表面上方的速度分布，实验边界层雷诺数Reδ为12 000.通过分析速度场数据，超疏水表面上方的总剪切力在整个边界层范围内减小了19％.湍流强度和雷诺应力在
在微流控中,利用非对称双面Janus微球表面与溶液反应产生的非对称浓度场,可以驱动微球自发运动。这种自扩散泳动(self diffusio-phoresis),不需要消耗额外能量建立外界物理场却可以有效驱动微球运动,为生物医药领域强化微纳米颗粒输运以及环保领域快速消除污染实现水净化等实际应用提供了有力的手段。因此,研究Janus微球的运动特性对实际应用有重要指导意义。物理上,Janus微球的运动源
采用润滑近似，对带倾斜移动接触线的液膜问题进行了理论分析。基于液膜沿接触线切线方向厚度均匀的特点，接触线垂直和平行方向上的动量方程可以进行解耦，其垂直方向的流动可等价于修正重力场中的液膜下落问题。结果表明，接触线速度并不严格为常数，而是随着倾角的增加而减小，水平接触线的运动速度，该速度变化在大倾角条件下才比较明显。接触线倾斜会导致切线方向上的流体通量，其通量密度集中在接触线附近，给出了无量纲体积通
采用分子动力学模拟结合实验观测，从分子层面研究了吸入石墨烯/氧化石墨烯对肺表面活性剂单层膜的相互作用机制。建立了基于MARTINI力场的石墨烯/氧化石墨烯和天然肺表面活性剂单层膜的粗粒化分子动力学模型，研究不同尺寸、厚度的石墨烯/氧化石墨烯对单层膜结构、相变行为以及单层膜中各分子扩散系数的影响。结果发现，高氧化度的石墨烯诱导单层膜形成孔结构，是造成单层膜结构破坏和生理机制失效的主要原因。石墨烯和低
主要介绍了一种通过微型铣床加工制作PMMA微管道的方法，通过这一方法加工了流动聚焦微管道。利用微型铣床作为加工手段，可以快速、大规模地进行微管道制作。利用这一装置，在显微镜和高速摄影机下对液滴的生成过程进行了观测，并探索了液滴在不同参数下的生成机制和形貌特点。
该文的研究对象是单轴和同轴的液驱流动聚焦。自行设计了流动聚焦的实验装置，搭建了实验平台，利用高速摄影拍摄系统观察不同参数下的锥-射流模态。数值模拟采用扩散界面模型来跟踪界面变化，直接数值求解N-S方程来对实验现象进行定量的分析。研究了滴模式和射流模式2种模式的转换及滴模式下的亚模式。在同轴流动聚焦实验中，重点研究了在单一流量变化情况下滴模式和射流模式的转换，呈现了不同流量比时射流破碎及复合液滴包裹
以石墨烯和碳纳米管2种低维碳材料为固体材料，分别研究了温度梯度作用下流体在石墨烯表面和碳纳米管内部的流动特性，揭示了流体在低维碳材料表面润湿特性、流-固界面耦合强度对流体流动特性的影响规律，探索了不同温度梯度作用下流体在低维碳材料表面的运动特性及热驱动机理。结合温度梯度作用下的热毛细作用理论分析，研究了温度梯度作用下低维碳材料整体热振动对流体热驱动效果的影响，并进一步发掘了液滴或液柱在温度梯度作用
采用分子动力学方法研究了压强驱动的纳米尺度通道中的气体流动特性。通过在流动方向设置一种单向反射膜，在膜两端形成密度差，从而在流动方向产生压强差，驱动通道中的气体运动。文中总结了不同的膜反射概率、气体密度、通道长高比、温度等参数对膜两端压强差的影响，得到了一个经验公式，可在计算中用来设置膜的反射率。接着采用单向反射膜法模拟了后向台阶流动、经过过滤器的流动等几个典型的变截面流动，分析了典型纳米尺度通道