流动聚焦结点处液滴形成的高速显微PIV测量
发布时间：2025-12-02
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了解与单分散乳液相关的流场至关重要，因为它们通常是lab-on-a-chip芯片应用的主题，并且它们用于食品，制药，个人护理和化妆品行业。 MicroPIV系统可以为微通道中液滴形成的研究提供有价值的信息。在本应用简报中，我们描述了在微通道中以液滴（分散相）进行的时间分辨速度测量。
实验装置
使用时间分辨的MicroPIV系统进行实验：
| 照明 | 使用冷LED灯进行透射光照明 |
| 显微镜 | HiPerformance倒置显微镜放大20倍 |
| 相机 | SpeedSense 9090 @ 960x320分辨率和20,000 fps |
| 同步器 | Dantec Dynamics PIV同步器 |
| 颗粒 | 乳胶颗粒：1μm |
| 软件 | 带有图像处理库的DynamicStudio |
动态掩蔽
立体和曲面通常出现在PIV图像中。除非被屏蔽，否则这些对互相关函数有影响并在PIV计算中引入不确定因素。使用静态掩模来移除静止物体是非常常见和直接的，因为这些可以手动定义。然而，掩盖移动物体或表面并不是容易的，动态掩蔽的文献非常有限。在实践中，可以使用多个图像处理功能使用原始图像集合来创建移动对象的动态掩模。随后，这些可以应用于掩盖原始图像和/或PIV结果。在本应用指南中，我们使用动态掩蔽技术来掩盖连续相，其中不存在示踪粒子。
速度
使用自适应PIV处理计算来自粒子位移的速度信息。我们使用50％重叠，8像素宽的最终询问区域。帧间时间低至50μs，这是解决破裂过程所必需的。
出版文献
Flow fields measurements during the formation of droplets in a flow-focusing junction
Authors: O. Carrier, F. G. Ergin, H.Z. Li, B.B. Watz, D. Funfschilling