微通道流动空化中的单空泡阻流与界面效应

微通道流动中存在的空化现象是降低MEMS微流动系统效率的主要原因之一。单空泡阻流是微通道流动空化的特有现象，表现为单一大空泡驻留于通道中，液体在固壁与泡壁间的环状间隙中流动，固－液－汽三相界面作用是单空泡阻流形成并稳定发展的关键因素。.本研究将构建微通道流动空化实验系统，在此基础上，结合显微观测，研究通道截面特征与固壁润湿性引起的界面效应对单空泡阻流现象的作用规律；结合电容式空泡体积检测方法获得单空泡界面形态；结合实验规律，在考虑固－液界面微流边界层的影响下，利用水平集方法求解单空泡的形成与分布，进而推导单空泡阻流下的微通道流动效率模型，为准确计算MEMS微流动系统的效率和可靠性提供依据。