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摘要
微流控技术制备微气泡因其过程可控、操作范围宽等特性而备受关注。选择阶梯式T型微通道作为微气泡生成的设备，利用高速摄像机研究了高气相含量下气泡群的自组装行为和流动特性，探索了液相体积流量、液相黏度、气相输入压力和通道宽度等因素对气泡群的影响规律。结果表明，只有当通道内的气相含量大于液相含量时才能形成有序的气泡群(气泡群晶体)，且气泡群晶体在受限空间内能够沿着通道宽度或深度方向自组装成不同行数的结构。此外，系统研究了不同操作参数对气泡群晶体运动速度的影响规律。气泡群晶体运动速度随着液相体积流量变化的规律与气液两相的总体积流量变化规律一致。最后，提出了提升气液体系流动理想性的策略，并构建了预测气泡群晶体流动理想性的无量纲数学模型。
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单位化学工程联合国家重点实验室; 清华大学
