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由于液-液两相体系的复杂性,其在微通道内流体力学的研究还远不成熟。本文针对微通道内牛顿流体/牛顿流体和牛顿流体/非牛顿流体两种体系下的液-液两相流体力学行为进行了研究。利用高速摄像仪和压差传感器对微通道内液-液两相流进行了研究。实验中采用微通道的尺寸(深度(μm)×宽度(μm))为:400×400、400×600、400×800,以环己烷为分散相,分别采用含0.3wt%表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的牛顿流体(蒸馏水-甘油溶液,甘油的质量分数分别为20%,40%,60%)和非牛顿流体(羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液,CMC质量分数分别为0.1%,0.25%,0.5%)为连续相。考察了两相流率、黏度和微通道尺寸对微通道中两相流流型、液滴尺寸、液滴速度和压降的影响。当连续相为牛顿流体时,观测到了弹状流、滴状流和并行流三种流型;当连续相为非牛顿流体时,观测到了弹状流、滴状流、喷射流和并行流四种流型。结果表明,微通道尺寸越小,连续相黏度越大,越有利于滴状流的生成。建立了两种体系下的流型转换线模型,两种模型的预测值与实验数据吻合良好。两相流率、微通道深宽比、连续相黏度和毛细数均对液滴尺寸和液滴速度产生显著影响。两种体系中液滴尺寸均随油/水两相流率比的增加而增加,随连续相黏度、毛细数、微通道深宽比的增加而减小;液滴移动率均随液滴尺寸和毛细数的增加而增加,随微通道深宽比和CMC浓度的增加而减小;当连续相流率一定时,液滴移动率随分散相流率的增加而增加;而当分散相流率一定时,液滴移动率随连续相流率的增加先减小后增大。分别提出了液滴尺寸和液滴移动率的预测模型,预测值与实验值吻合良好。对于微通道中的单相流,实验表明,其压降随微通道深宽比、流体流率和黏度的增加而增加。对于微通道内两种体系中的液-液两相流,在弹状流和滴状流流型下,两相流压降均随油/水两相流率比和液滴尺寸的增加而降低,随微通道深宽比、液滴速度、连续相黏度和毛细数的增加而增加;在并行流流型下,两相流压降还随含油率的增加而减小。分别提出了弹状流、滴状流和并行流流型下压降预测模型,模型预测值均与实验值吻合良好。