刘西洋，付涛涛，朱春英，马友光

（天津大学化工学院，化学工程联合国家重点实验室，天津300072）

引 言

自十九世纪开始，毛细管、喷嘴或孔口形成液滴的过程受到了研究人员的广泛关注[1−2]，液滴的生成过程以及细丝的破裂过程蕴含着丰富的物理机制[3−5]，并且这一现象在乳化混合[6−7]、化学反应[8−9]、喷墨打印[10−11]和生物医药[12−13]等诸多领 域都有着广泛的应用价值，液滴大小的控制以及单分散性的提高对其应用极其重要，而这有赖于对液滴破裂形成机制的研究。一百多年以来，研究人员通过模拟和实验对牛顿流体液滴的夹断生成过程有了深入的了解[14−15]。但在实际应用中很多流体会表现出非牛顿特性，如乳液和打印油墨。由于非牛顿流体的广泛应用，近几十年来许多研究者开始对非牛顿流体中液滴的形成过程进行研究[4,16]，对液滴破裂过程中剪切变稀和黏弹性特性的影响有了初步的了解。

微通道内的流动状态具有高度可控的特性，这为制备尺寸高度均一、单分散性良好的液滴提供了新的途径[17−19]。生成液滴的液液两相流过程是微化工技术的基础，通过对液滴生成流型和生成动力学的研究，可以为液滴生成和尺寸调控提供理论基础，更好地推动微化工技术的实际应用。近年来，大量研究对微通道内牛顿流体液液两相流进行了细致描述，同时，一些复杂的两相流，如剪切变稀流体[20−22]、黏弹性流体[23−25]、铁磁流体[26]也受到了广泛关注。本文主要对微通道中……