采用选择性彩色成像方法测量流体混合现象的新技术

综合资讯作者 / 世界之声 / 2025-03-02 02:51
"
      一种新的测量技术已经开发出来,以可视化流体流动和分布在两个液滴悬浮和凝聚在空间使用荧光发射粒子。该技术能够估

  

  Novel measurement technique for fluid-mixing phenomena using selective color imaging method

  一种新的测量技术已经开发出来,以可视化流体流动和分布在两个液滴悬浮和凝聚在空间使用荧光发射粒子。该技术能够估计每个液滴内部的流体运动,从而揭示液滴合并促进流体混合时表面振动引起的内部流动。详情已发表在《科学报告》上。

  一般来说,处理液体需要容器。然而,超声波技术可以创造一种“液滴实验室”,一种超紧凑的测试环境,在这种环境中,多个直径几毫米的液滴可以在没有容器影响的情况下在太空中漂浮和混合。

  筑波大学的研究人员已经开发出一种合并两个液滴的技术,这两个液滴由于在这个液滴实验室的设置中体积小而难以混合,以及一种使用选择性彩色成像方法测量它们混合的方法。

  混合技术使用了超声波相控阵,通过7×7相移超声波换能器网格的超声波照射,水滴可以在焦点上随机漂浮。这项技术成功地同时悬浮了两个相同的液滴,导致它们碰撞并融合。

  为了测量混合程度,必须确定每个液滴内流体的流动情况。在这里,研究人员利用红色和绿色荧光发射颗粒;一个液滴含有在紫外线照射下发出红色荧光的颗粒,而另一个液滴含有发出绿色荧光的颗粒。

  当液滴聚合时,每个荧光粒子的运动被高速摄像机详细拍摄下来,从而捕捉到它们的混合状态。

  基于混合所需的时间尺度,对比分析了聚结过程中界面振动引起的流体混合与分子扩散引起的流体混合的差异,发现界面振动引起的流体混合占主导地位。因此,本研究结果对加强实验室-滴注装置的应用和进一步发展具有重要意义。

分享到
声明:本文为用户投稿或编译自英文资料,不代表本站观点和立场,转载时请务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为将受到本站的追责;转载稿件或作者投稿可能会经编辑修改或者补充,有异议可投诉至本站。

热文导读