电磁隔膜均匀液滴生成装置

大于1 mm液滴稳定生成

通过电磁隔膜扰动与微注射泵协同，突破连续喷墨在毫米级液滴生成中的流量-频率同步难题。

Qimei, Zhang · Wang, Tongju · Zhang, Wenqian · 雷永平

Physics of Fluids 2025

参数信息

液滴直径范围

1.65–2.42 mm

喷嘴直径范围

1.0–1.4 mm

电流幅值范围

10–30 A

技术优势

射流破碎可控

通过改变电流幅值、喷嘴直径和流量，可以在三种破碎模式之间切换，并能稳定得到纯均匀液滴。

模拟可指导参数

用静态结构和流体仿真软件对隔膜变形与射流破碎进行建模，模拟得到的液滴形成与实验结果吻合良好，因此设计时可先用仿真预测合适的扰动参数。

应用场景

• 微流控液滴生成：用于需要毫米级均匀液滴的微流控实验，替代传统连续喷墨在大喷嘴下的流量-频率失配方案。
• 生物3D打印：提供大于1毫米的均匀液滴单元，适合生物打印中需要较大细胞载体的场景。
• 精密流体控制：通过微注射泵与电磁隔膜的独立控制，实现大流量低频率液滴生成的精确调节。