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利用ATA-308C功率放大器驱动非牛顿流体声弹性流的微通道精密研究
时间:2025-09-12 19:13 点击次数:174

  信号发生器,ATA-308功率放大器,Micro-PIV粒子测速系统等。

  配制不同浓度(50–1000ppm)的聚环氧乙烷(PEO)水溶液,利用应力控制流变仪在25°C下测量剪切粘度与弹性模量,验证其Boger流体特性(恒定粘度,显著弹性)。通过ATA-308功率放大器将信号发生器输出的2.0±0.6kHz正弦波放大,驱动微通道内尖锐边缘振动,激发声弹性流场。采用荧光聚苯乙烯微球示踪流场,结合微尺度粒子图像测速系统捕捉流速矢量分布,分析低流速(Q600μL/min)下的混合迟滞与高流速(Q1000μL/min)流型退化现象。

  低浓度PEO(50ppm)在声场下表现为声学主导的正模式(GI0),而高浓度(1000ppm)因弹性效应增强,呈现扰动范围减小的负模式(GI0)。通过Wi-Re相图量化弹性与惯性竞争机制,结合短时傅里叶变换(STFT)解析时空扰动衰减规律,揭示声弹性流中剪切层重附着区对分子迁移的抑制效应(扰动强度降低30–50%),为复杂流体微操控提供理论依据。

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