体相微马达双气泡聚并驱动的界面演化机制 | |
王丽娜2; 陈力2; 盛敏佳2; 王雷磊1; 崔海航2; 郑旭1; 黄明华2 | |
刊名 | 物理学报 |
2023 | |
卷号 | 72期号:16页码:10.7498/aps.72.20230608 |
关键词 | dual bubble coalescence micromotor interface energy pseudo potential lattice Boltzmann method 双气泡聚并 微马达 界面能 伪势格子Boltzmann方法 |
ISSN号 | 1000-3290 |
DOI | 10.7498/aps.72.20230608 |
其他题名 | Interface evolution mechanism of dual-bubble coalescence driving micromotors in bulk phase |
英文摘要 | 微纳米马达是建立微流体环境与宏观操控的桥梁,气泡微马达的驱动速度高,这一优势在实际应用中不可替代.管式气泡马达适用于复杂场景但能量转化率低,气泡驱动的Janus微球马达效率高但仅适用于气液界面附近.鉴于此,本文提出通过双气泡聚并方式驱动Janus微球马达的新体系,调和了高能量转化率与界面受限的矛盾.在实验中,借助高速摄像记录了双气泡聚并驱动微马达的-100 μs级过程,气泡聚并紧邻微球发生,通过释放的能量驱动微球显著运动,其融合过程是独特的可动曲壁受限下的气液界面演化问题.进一步结合伪势格子Boltzmann数值方法探究了气泡聚并驱动的流体动力学机制.研究结果揭示了不同时段气泡聚并的细节,给出了气泡颗粒尺寸比等因素对微球位移、初始动能转换率的影响,确认了双气泡聚并释放表面能的高效驱动机制. |
分类号 | Q4 |
语种 | 中文 |
CSCD记录号 | CSCD:7543186 |
内容类型 | 期刊论文 |
源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/93137] |
专题 | 力学研究所_非线性力学国家重点实验室 |
作者单位 | 1.中国科学院力学研究所 2.西安建筑科技大学 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 王丽娜,陈力,盛敏佳,等. 体相微马达双气泡聚并驱动的界面演化机制[J]. 物理学报,2023,72(16):10.7498/aps.72.20230608. |
APA | 王丽娜.,陈力.,盛敏佳.,王雷磊.,崔海航.,...&黄明华.(2023).体相微马达双气泡聚并驱动的界面演化机制.物理学报,72(16),10.7498/aps.72.20230608. |
MLA | 王丽娜,et al."体相微马达双气泡聚并驱动的界面演化机制".物理学报 72.16(2023):10.7498/aps.72.20230608. |
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