微通道流动沸腾气泡受限特性实验研究

本文利用可视化手段实验研究矩形截面微通道(1 mm×0.5 mm)内发生流动沸腾时气泡的生长及受限现象。实验使用去离子水为工质,气泡受限过程由高速CCD相机观察并记录。研究发现,气泡高度方向通道壁面的存在对气泡在该方向的生长产生强烈的限制作用,气泡生长后期顶端气液界面在并未与限制壁面接触时其曲率便明显减小,壁面对气泡生长的限制作用通过其对气泡界面施加一个壁面限制力而体现.通过对比不同运行工况条件下的气泡受限现象,分析讨论了气泡受限过程中其界面形状变化规律及影响因素。

微气泡操控及其在功能材料图案化中的应用

气泡是气体于液体中分散形成的两相体系,对于气泡的精准操控可以实现材料、医疗、化工等领域的诸多应用.不同于传统研究中依据尺寸的气泡划分方式,我们按照气泡所处空间的自由度将其划分为自由气泡与受限气泡.受限空间的引入降低了体系的运动维度,使气泡具有更高的可控性.本文以受限空间内的气泡操控与应用为重点,介绍了相关的气泡成核、静态结构、动态演化、稳定性等基础问题与理论,并对自由气泡、二维受限气泡阵列、三维受限气泡阵列等多维度的气泡操控与应用前景进行了总结,特别关注了受限空间中的二维气泡阵列作为一种新型模板在印刷功能材料图案领域的相关研究,并展望了受限气泡在微纳米乃至分子尺度图案化、功能器件制备和纳米尺度气泡操控的研究拓展.