喷射参数对微滴喷射系统喷射效果的影响

对射流的破碎机理的研究一直是微滴喷射系统喷射的核心问题。文章分析了在喷射过程中,液滴产生的机理。通过色散方程的求解结果,分析了多种喷射实际参数对喷射效果的影响,并结合调试试验结果,总结了对喷射系统调试工作的指导意义。

高黏度压电式膜片喷头仿真分析与实验研究

压电式微滴喷射技术具有打印精度高、对细胞损伤小等优点,在生物制造领域引起广泛关注。然而压电式膜片喷头存在无法打印高黏度生物材料、喷嘴易堵塞等问题,限制了细胞相容性好但黏度大生物材料的应用。为解决该问题,通过仿真分析对压电式膜片喷头流道进行优化设计,获得可拆卸喷嘴的形状、高度、底部厚度,探究材料黏度、脉冲宽度、驱动电压对微滴喷射过程的影响,揭示脉冲宽度与电压控制高黏度材料喷射的一般规律,并搭建微滴喷射系统进行实验验证。结果显示:喷嘴形状为柱形、高度5 mm、底层厚度0.2 mm时喷射速度更快;材料黏度越大,出口速度与微滴体积越小;施加140μs脉冲宽度电压时,在10~86μs区间内,出口速度和微滴体积随着脉宽的增加而增加,出口速度在86μs达到最大;电压幅值与微滴体积及出口速度呈线性关系;在微滴喷射实验中,优化后的喷头可稳定喷射单个微滴,并成功喷射体积分数为1%的中等黏度海藻酸钠溶液,为胶原等高黏度生物材料的喷射提供了可能。