空泡-油水界面作用实验装置

高速观测三射流模式

用激光诱导单一空泡并同步记录油膜上下界面演化，揭示空泡定向溃灭与界面射流规律。

Yang, Zhao · Yuying, Zhong · 高晓燕 · Tu, Chengxu · 包福兵

Zhongguo Jiguang/Chinese Journal of Lasers 2023

参数信息

拍摄帧率（空泡动力学与下界面）

10⁵ fps

拍摄帧率（上界面）

2000 fps

激光波长

532 nm

技术优势

同步双界面观测

两台高速相机分别以10⁵ fps和2000 fps同步记录下界面与上界面的演化，可观察到下界面在空泡溃灭期间的变形，而上界面在溃灭结束后才开始运动。

无量纲标度律

空泡质心位移和相对回弹半径均随各向异性参数ζ呈对数增长，基于无量纲参数统一了不同工况下的数据规律。

应用场景

• 高速摄像测量：以10⁵ fps捕捉空泡溃灭与射流细节，用于验证高速相机在界面区域的时间分辨率。
• 液滴微流控：观测液-液界面附近空化诱发的射流与变形，用于优化乳化液滴制备工艺。
• 界面光学诊断：双相机同步测量油膜上下界面，提供界面位置随时间演化的光学定量数据。