双重乳液液滴在剪切流场中变形的数值模拟

摘要

制备高质量的大尺度聚α-甲基苯乙烯微球是激光惯性约束聚变靶丸的关键技术之一.研究了以旋转蒸发的流场为基础,简化为套筒旋转生成典型的剪切流场所生成外水相流场条件下油相/内水相复合液滴的运动、变形特性.结果表明:乳液液滴的形变主要受黏性剪切力和表面张力的作用.在相同条件下,乳液液滴内部的变形程度要小于液滴整体的变形程度.在相同的剪切力条件下,复合液滴毛细数Ca wh随界面表面张力的减小而增大,液滴的变形程度随着Cawh数的增大而加剧.因此,表面张力是微球维持球形度的主要动力.当增加剪切率使得Cawh和复合液滴雷诺数Rewh达到0.22时,液滴发生断裂.