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流動聚焦及射流不穩定性
司廷; 李廣濱; 尹協振 中國科學技術大學近代力學系; 合肥230027
關鍵詞：流動聚焦 射流不穩定性 毛細流動 界面 液滴
摘要：流動聚焦是一種有效的微細射流產生方法，其原理可以描述為從毛細管流出的流體由另一種高速運動的流體驅動，經小孔聚焦后形成穩定的錐射流結構，射流因不穩定性破碎成單分散的液滴．自從1998年流動聚焦被提出以來，陸續發展了單軸流動聚焦、電流動聚焦、復合流動聚焦和微流控流動聚焦等毛細流動技術．這些技術穩定、易操作、沒有苛刻的環境條件的要求，能夠制備單分散性較好的微納米量級的液滴、顆粒和膠囊，在科學研究和實際應用中具有重要價值．流動聚焦涉及了多尺度、多界面和多場耦合的復雜流體力學問題，其中穩定的錐形是形成穩定射流的先決條件，過程參數是影響射流界面擾動發展的關鍵因素，而射流不穩定性分析是揭示射流破碎的最主要理論工具．該文回顧了近二十年來不同結構流動聚焦的研究進展，概述這些技術涉及的過程控制、流動模式、尺度律和不穩定性分析等關鍵力學問題，總結射流不穩定性的研究方法和已取得的成果，最后展望流動聚焦的研究方向和應用前景．
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