Enhanced droplet formation in a T-junction microchannel using electric field: A lattice Boltzmann study

电场 格子Boltzmann方法 毛细管数 微通道 电流体力学 表面张力 微尺度化学 物理 毛细管作用 机械 涡流 电介质 凝聚态物理 材料科学 热力学 光电子学 数学教育 数学 量子力学
作者
Zhaomiao Liu,Fanming Cai,Yan Pang,Yanlin Ren,Nan Zheng,Rui Chen,Siyu Zhao
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:34 (8) 被引量:9
标识
DOI:10.1063/5.0100312
摘要

The electric field-driven droplet formation technique can effectively improve the formation throughput and control the droplet size, which is important for the application of microscale droplets in biopharmaceuticals and chemical analysis. In this paper, the droplet formation characteristics in T-junction microchannels under the action of electric field are investigated by coupling a three-dimensional lattice Boltzmann method (3 D LBM) with the leaky dielectric model, focusing on the effects of electric capillary number, a flow ratio, and a viscosity ratio on the droplet size. It is shown that as the electrical capillary number increases, the non-uniformly distributed electric force stretches the dispersed phase to form a Taylor cone and increases shear force at the interface of the two liquids to overcome the surface tension force. This facilitates the transition from squeezing to dropping and reduces the droplet size. At high flow ratios, increasing the electric capillary number leads to a pinning effect between the dispersed phase and the wall, which intensifies the compression of continuous phase on the neck of dispersed phase, resulting in a significant decrease in the droplet size. As the viscosity ratio increases, the vortex resistance caused by electrical force decreases, and thus, the electric field effect will dominate the droplet formation process.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷酷问夏完成签到 ,获得积分10
刚刚
MOMO完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
WK完成签到,获得积分10
刚刚
LoLo完成签到,获得积分10
1秒前
LZL发布了新的文献求助20
2秒前
jhb完成签到 ,获得积分10
2秒前
OKC发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
abcd_1067发布了新的文献求助10
4秒前
一路向北4956完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
baibai完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI5应助姜茶采纳,获得10
5秒前
冉冰完成签到,获得积分10
5秒前
小杜完成签到,获得积分10
5秒前
小圆子完成签到,获得积分10
6秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
李健应助ACaca采纳,获得10
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
小鸟游完成签到,获得积分10
6秒前
默默洋葱发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小妖931105应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Multichannel rotary joints-How they work 400
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3796238
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3341180
关于积分的说明 10304661
捐赠科研通 3057743
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1677834
邀请新用户注册赠送积分活动 805683
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 762740