陈光文*, 赵玉潮, 袁权. 微尺度下液-液流动与传质特性的研究进展. 化工学报. 2010, 61(7), 1627-1635..pdf

檭殐第６１卷第７期２０１０年７月化工学报Ｖｏｌ．６１Ｎｏ．７Ｊｕｌｙ２０１０ＣＩＥＳＣＪｏｕｒｎａｌ檭檭檭檭檭檭檭檭殐檭檭殐综述与专论微尺度下液液流动与传质特性的研究进展檭檭檭檭檭檭檭殐陈光文，赵玉潮，袁权（大连洁净能源国家实验室，中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连１１６０２３）摘要：微化学工程是现代化学工程学科的前沿，主要研究微时空尺度下流体流动、传热、传质现象与反应规律。着重介绍近十年来微通道内单相流体流动、互溶液液两相流体流动与混合、互不相溶液液两相流体流动与传质的理论和实验的最新研究进展。关键词：微化工技术；微通道；微反应器；液液两相中图分类号：ＴＫ１２４文献标识码：Ａ文章编号：０４３８－１１５７（２０１０）０７－１６２７－０９犃犱狏犪狀犮犲狊犻狀犳犾狅狑犺狔犱狉狅犱狔狀犪犿犻犮犪狀犱犿犪狊狊狋狉犪狀狊犳犲狉犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犾犻犻犱狆犺犪狊犲犻狀犿犻犮狉狅狊犮犪犾犲狇狌犆犎犈犖犌狌犪狀犵狑犲狀，犣犎犃犗犢狌犮犺犪狅，犢犝犃犖犙狌犪狀（犇犪犾犻犪狀犖犪狋犻狅狀犪犾犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔犳狅狉犆犾犲犪狀犈狀犲狉犵狔，犇犪犾犻犪狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犆犺犲犿犻犮犪犾犘犺狔狊犻犮狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犇犪犾犻犪狀１１６０２３，犔犻犪狅狀犻狀犵，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｍｉｃｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｓａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｌｅａｄｉｎｇｄｉｓｃｉｌｉｎｅｏｆｍｏｄｅｒｎｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｗｈｉｃｈｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｆｌｕｉｄｆｌｏｗ，ｈｅａｔａｎｄｍａｓｓｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｈｅｎｏｍｅｎａａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｌｅｓｕｎｄｅｒｐｍｉｃｒｏｓｐａｔｉｏ  ｔｅｍｐｏｒａｌｓｃａｌｅｓ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓｏｎｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｆｌｏｗｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｏｆｓｉｎｇｌｅｌｉｉｄｐｈａｓｅａｎｄｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｍｉｓｃｉｂｌｅｏｒｉｍｍｉｓｃｉｂｌｅｔｗｏｐｈａｓｅｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｑｕｑｕｑｕｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｔｗｏｐｈａｓｅｓｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．ｑｕｑｕｃｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ；ｍｉｃｒｏｒｅａｃｔｏｒ；ｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｔｗｏｐｈａｓｅｓ犓犲狉犱狊：ｍｉｑｕｑｕ狔狑狅引言微化工技术是２０世纪９０年代发展起来的化工例———微化工技术［３］。化工过程实质为流体流动、传热、传质和反应前沿，着重研究微时空尺度下的化工过程特征与规４种物理／化学现象在不同时空尺度上的相互耦合过程，而过程整体效率取决于这些耦合过程。在微律，以实现反应过程安全、高效、可控的高新技化工系统中，由于时空特征尺度微细化带来的过程术［１  ２］。与传统化工系统相比，微化工系统具有体特性变化，对传统 “三传一反 ” 理论提出了新挑积小、传递效率高、安全性好、易于集成等优点。战，通过对微尺度结构与表／界面效应影响的研究，近十年来，已迅速发展成为过程强化领域的典型范可深入认识并揭示其过程规律［４５］。化工过程中常２０１０－０４－０６收到初稿，２０１０－０４－１３收到修改稿。犚犲犮犲犻狏犲犱犱犪狋犲：２０１０－０４－０６．联系人及第一作者：陈光文（１９６７—），男，博士，研究员。犆狅狉狉犲狊犻狀犵犪狌狋犺狅狉：ＣＨＥＮＧｕａｎｇｗｅｎ，ｇｗｃｈｅｎ＠ｄｉｃｐ．狆狅狀犱基金项目：国家自然科学基金项目（２０９１１１３０３５８，２０９０６０８７）；国家重点基础研究发展计划项目（２００９ＣＢ２１９９０３）；中国科学院大连化学物理研究所创新基金项目（Ｋ２００９Ｄ０１）。ａｃ．ｃｎ犉狅狌狀犱犪狋犻狅狀犻狋犲犿：ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（２０９１１１３０３５８，２０９０６０８７），ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＢａｓｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（２００９ＣＢ２１９９０３）ａｎｄｔｈｅＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＦｕｎｄｏｆＤＩＣＰ，ＣＡＳ（Ｋ２００９Ｄ０１）． ·１６２８ · 化工学报第６１卷涉及液液两相体系的流动、传质与反应问题，如何高效地强化液液两相流体的混合、传质过程，触面积增加的过程，且混合过程中流体微团尺度与提高目的产物的选择性和收率以及资源、能源的综反应器／混合器的特征尺度紧密相关。与传统反应合利用率，对实现化工过程节能减排和可持续性发器相比，在特征尺度为数十至数百微米量级的微通展具有重要意义。道反应器内，流体微团特征尺度可减小２～３个量间距离缩短和增加其接触概率的过程，即两流体接与大尺度通道内的液液两相流体流动过程相级，可认为与湍流混合过程中的Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｆｆ尺度比，微尺度下的两相流体界面张力、液固表面张处于同一量级或更小，此时流体微团的介观变形和力、黏性力等表面力成为控制因素，致使其流动复分子扩散成为影响混合效果的主要因素。同时，空［６］，对流动、传质过程现象和机理的研究间尺度的限域效应使流体混合过程极为复杂，对该仍有待深入和发展。本文将介绍近十年来有关微尺过程的全面解析和定量描述将为微混合器／微反应度下液相流体流动与传质的基础研究和工业化应用器的结构优化设计与操作提供理论与工程指导。杂性增加的最新进展。微化工系统的内部通道尺寸通常在几十微米到数百微米，一般情况下犚犲较小，处于层流状态，１单相流体流动黏性力的影响占主导地位，难以利用湍流方式强化与气相体系相比，液相体系应用于微反应系统流体间的混合，因此分子扩散成为影响混合效果的更具优势，其流动现象与机制更为复杂，迄今有关重要因素［１３］。若通过减小通道尺寸减小扩散路径，微尺度下流体流动特征与常规尺度下是否一致仍存则会为操作过程和加工带来极大困难。实际上，混争议［７  ８］。Ｈｅｔｓｒｏｎｉ等［９］对微通道内单相流体流动合的终极目标是在最短时间内、以能耗最少的流动状况进行了总结，发现绝大多数实验的转捩方式使两股流体产生最大的比相界面积［１４］，为此Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数在２０００左右，与常规尺度通道吻合较好。但也有研究者观察到了转捩提前或滞后现需要采取一定的措施，如使流体界面发生拉伸、折叠，以减小扩散距离和混合时间，进而达到强化混象［１０］，Ｈｅｔｓｒｏｎｉ等认为出现这些状况的原因可能合、传质的目的。是由微通道的尺寸测量误差、壁面粗糙度、流动过程的黏性热等因素所致。对比光滑和粗糙壁面微通Ｊｅｎｓｅｎ等１５把两种流体分裂成多种层状流体，并进入宽５０μｍ的通道，在１０ｍｓ内就能完成流道内的实验结果［１１］，发现相同犚犲时，粗糙壁面微体的完全混合。ＩＭＭ公司研究设计出多种结构的通道的阻力摩擦因子较大，且转捩犚犲较小；矩形微混合器，如交趾式微混合器［１６］、动力学聚焦微微通道内易出现转捩犚犲提前现象。混合器［１７］，以实现流体间的均匀、快速混合。赵玉潮［１２］分别以水和煤油为介质，对尺寸在４００～８００μｍ范围的微通道内单相流体流动状况进行了研究。发现当犚犲ｅｘｐ＜１８００时，摩擦因子常数［］［］Ｋｏｃｋｍａｎｎ等１８２０对Ｔ型、Ｙ型微通道内两水相流体的微观混合效果进行了系统的实验和数值模拟研究，并根据Ｒｅｌｄｓ数不同，将层流区域内的ｙｎｏ犆值在１附近，流动为层流；当犚犲ｅｘｐ＞１８００时，犆 ＞１，且随犚犲ｅｘｐ增加而增加，说明此时流动发实验和模拟结果均表明席卷流能够大大强化流体的展成为过渡流甚至湍流。在这一尺度范围内，微通混合效果，并依据实验和模拟结果相继开展了微混道内的流体流动与传统尺度下的流动基本一致，可合器结构优化、纳米粒子合成等方面的应用研究工用传统流动理论对流动阻力等参数进行预测。作。同时考虑流速、通道构型和尺寸的情况下，２液液互溶两相流体流动与传质Ｓｏｌｅｎｉ等２１提出了一个用于判定流体流动状况ｙｍａ是否为席卷流的量纲１参数，数值模拟结果表明其  流体流动划分为严格层流、涡流和席卷流３个区域。［］化学工业中一个至关重要的过程就是液液互转变临界值为１００，为该类微混合器的优化设计提溶两相流体的混合反应耦合问题，尤其涉及瞬时［］供了理论支持。最近，Ａｄｅｏｓｕｎ等２２采用停留时间或快速复杂反应过程，其目的产物选择性、产品质分布方式研究了Ｔ型微混合器内的混合特性。量和反应体系的稳定性与反应流体间的混合均匀程赵玉潮等［２３］利用Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘ Ｄｕｓｈｍａｎ快速平度密切相关，即混合效果决定了产物的最终分布。行竞争反应对Ｔ型微通道内分子尺度上的混合特混合的本质是通过某些方式使两种或多种流体微团性进行了研究，考察不同犚犲下进出口结构尺寸对第７期陈光文等：微尺度下液液流动与传质特性的研究进展 ·１６２９ · 图１１０万吨／年规模液氨配制氨水微混合技术工业应用示范现场Ｆｉ．１１００ｋｔ·ａ－１ｌｉｉｄａｍｍｏｎｉａｔｏａｍｍｏｎｉａｓｏｌｕｔｉｏｎｂｙｍｉｃｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｇｑｕ微观混合产生的影响。发现存在一个使离集指数道内形成的液滴群流（ＤＰＭ）［图２（ｃ）］；Ｔ型交犡ｓ发生骤变的临界犚犲ｃ。犚犲＜犚犲ｃ时，犡ｓ随犚犲的增加而减小；犚犲＞犚犲ｃ时，犡ｓ趋于一定值与犚犲基叉点处形成的具有光滑界面的并行流（ＰＦＳＴ）［图２（ｄ）］；Ｔ型交叉点处形成的界面处有旋涡存本无关，接近理想微观混合效果；随体积流量比增在的并行流（ＰＦＷＴ）［图２（ｅ）］；Ｔ型交叉点处加，微观混合效果变差。该研究结果已扩展到高通形成的不规则薄条纹流（ＣＴＳＴ）［图２（ｆ）］。而在量纳米粒子制备［２４］、高压液氨与水混合配制氨水流动充分发展区域仅发现了５种流型：弹状流［图的工业示范应用等方面，现已完成１０万吨／年级液氨配制氨水的微混合微换热集成系统的工业化示３（ａ）］；单滴状流［图３（ｂ）］；液滴群流［图３（ｃ）］；并行流［图３（ｄ）］；环状流［图３（ｅ）］。对各种流范应用（如图１所示）。与传统装置相比具有体积动状态（流型）的形成过程进行的理论分析表明小、响应快、移热速度快，过程易控、运行平稳、流型的形成主要由界面张力和惯性力共同控制。以无振动、无噪声、产品质量稳定等优点，彻底解决了安全、环保与产品质量稳定性问题，具有显著的社会效益及经济效益。３液液互不相溶两相流体流动与传质３ １液液互不相溶两相流体流动微通道内液液互不相溶两相体系在液液两相萃取［２５］、相转移催化［２６］、有机合成［２７］、乳液制备［２８］、药物输送［２９］等领域具有较为广泛的潜在应用前景。与互溶两相体系相比，相间界面受流动状况和界面张力影响，产生了多种界面现象，增加其流动复杂性［３０３１］，正确辨识互不相溶液液两相流流型是研究与这一体系相关过程的基础。［］Ｚｈａｏ等３２以煤油水为工作体系，利用ＣＣＤ高速摄像系统对微通道内的油水两相流流型进行了研究，并以表面张力和惯性力为基准把油水两相流型图划分为界面张力控制、惯性力控制、界面张力和惯性力共同决定的３个区域。在Ｔ型交叉点处观察到了６种流型：Ｔ型交叉点处形成的弹状流（ＳＴ）［图２（ａ）］；Ｔ型交叉点处形成的单分散滴状流（ＭＤＴ）［图２（ｂ）］；Ｔ型交叉点下游区域微通图２ “ Ｔ” 型交叉点处的流型Ｆｉ．２ＦｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｓａｔＴ ｕｎｃｔｉｏｎｇｊ ·１６３０ · 化工学报第６１卷６０时，能够形成分散相流型，而当犚犲Ｍ＞６０时，仅能形成连续相流型（并行流型）；在表面对水相优先润湿的微通道内，只能形成连续相流型。为进一步减小油水两相体系内的分散相体积，［］Ｓｕ等３４３５分别系统研究了气、固两相的影响。在未导入气体前，液液两相形成稳定的并行流。液 液两相总流量保持恒定，气速增加将导致水相弹状液滴变短以及弹状气泡变长；当气速足够大时，气体占据微通道内的绝大部分空间，液液两相被挤压到通道内壁，此时与液液界面张力相比，气体的惯性力占主导地位，水相被分散成粒径大约为１０～２０μｍ的液滴（如图４所示）。在油水两相相比较低、足够的气体搅拌下，气液液三相流流型与气液两相流的搅拌流类似。互不相溶液液两相进入微颗粒间狭窄、弯曲的空隙并激烈混合，在流体和微颗粒的剪切作用下，流型由连续相转化为分图３微通道内稳定流动状态下的流型散相流型。通过在微通道内填充颗粒可使分散相Ｆｉ．３Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｓｔａｂｌｅｆｌｏｗｇ（有机相）液滴粒径缩小至大约１５μｍ以下（如图ｅｃｔａｎｇｕｌａｒｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｔｔｅｒｎｓｉｎ３００μｍ×６００μｍｒｐａ５所示）。在填充微通道内，分散相液滴粒径随着流速的增加而减小，颗粒填充长度越长越有利于Ｗｅｂｅｒ数和分散相体积分数预测了分散相液滴当量半径，表明实验值与理论预测值吻合较好，绝大多数实验点的偏差在 ±２５％以内。通过考察壁面性质对流体流动状况的影响［３３］，发现在表面对油相优先润湿的微通道内，当犚犲Ｍ＜液液两相的分散。与单纯的液液两相流动相比，第三相的引入可极大地强化两相的分散效果，即比表面积可得到大幅度增加。［］Ａｎｎａ等３６对微通道内单分散、可控尺度液滴图４气体搅拌对液液两相流动状况的影响Ｆｉ．４Ｅｆｆｅｃｔｏｆｇａｓｐｈａｓｅｆｌｕｘｏｎｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆａｑｕｅｏｕｓｐｈａｓｅａｎｄｏｒｉｃｐｈａｓｅｇｇａｎ第７期陈光文等：微尺度下液液流动与传质特性的研究进展 ·１６３１ · 等［４３］发现在低犆犪下，液滴的形成主要由交叉点上游的附加压力控制，并以两相流速、连续相黏度、界面张力和通道尺度等为参数，建立了一个预测液［］滴大小的模型。Ｍｅｎｅｃｈ等４４对Ｔ型交叉点处液滴形成机理的转变准则及影响因素进行了详细的理论分析和探讨。［］Ｔｈｏｒｓｅｎ等４５在Ｔ型错流结构微通道内观察到１２种液滴形态，同时考察了通道几何构型和相对应的入口压力间的关系以及对液滴形成的影响。［］图５微通道内颗粒填充长度对分散相粒径的影响Ｆｉ．５ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｐａｃｋｉｎｇｌｅｎｇｔｈｏｎｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｇｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｈａｓｅｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌＸｕ等２８对错流流动状况下液滴的形成过程进行了研究，发现界面张力较大时，分散相流速对液滴尺度的影响较小；界面张力较小时，分散相流速的增加会导致液滴尺度的增加；同时基于力学平衡条件提出一个液滴尺度理论预测模型。的制备和生成机制开展了研究，并根据液滴形成方式的不同分为并流式分裂、错流式分裂、拉伸式分裂或流体聚焦式分裂３种结构。并已出现利用此３种结构制备尺度、形貌、组成可控的聚合物粒子的报道，Ｓｅｒｒａ等［３７］与Ｄｅｎｄｕｋｕｒｉ等［３８］对此进行了较为详细的综述。Ｕｍｂａｎｈｏｗａｒ等［３９］对毛细管头部液滴的断裂过程进行了研究，根据力学平衡原理提出了一个理［］论预测模型。Ｃｒａｍｅｒ等４０通过实验对中心通道头部液滴断裂和通道下游液柱的形成及头部断裂过程［］Ｇｕｉｌｌｏｔ等４６认为液滴的形成是在油水两相流体流动过程中由于轴向压力梯度所产生的收缩阻断现象所致，并提出了一个能够维持两相流体并行［］稳定流动的简单模型；而Ｉｓｍａｇｉｌｏｖ等４７却认为这一过程是由于黏性力与表面张力共同作用的结果。［］Ｄｒｅｙｆｕｓ等４８在 “十”字形交叉微通道内对油水两相流型进行了研究，观察到了 “珍珠项链 ” 形、 “鸭梨 ” 形、间隔液滴形和并行流等几种流型。［］Ａｎｎａ等４９把流体聚焦式结构概念引入到互不相溶油水两相体系，使流体经一个狭缝后产生进行了研究，获得了尺度小于１００ μｍ的微液滴，发现两相流速和分散相黏度的增加及界面张力的减Ｒａｙｌｅｉ Ｐｌａｔｅａｕ非稳态现象，以产生尺度可控的ｇｈ均匀分散液滴。小有利于通道下游液柱的形成；经由中心通道头部液滴断裂机理形成的液滴的尺度更加均一、规则；３ ２液液互不相溶两相流体传质当分散相液滴尺寸大于通道特征尺寸时，在分高连续相流速和低界面张力时，能够获得尺度较小散相液滴与连续相液膜或通道壁面的剪切作用下，的液滴；分散相黏度对液滴尺度影响较小；仅在高液滴内部产生内循环流动，使液滴边界层厚度和扩分散相流速下，分散相流速才能体现出对液滴尺度散距离减小，同时增加了表面更新速度和比相界面的影响。Ｍｕｒｓｈｅｄ等［４１］则考察了温度对液滴形成的影响，发现温度越高，液滴尺寸越大。Ｕｔａｄａ等［４２］积，最终导致传质过程的强化。Ｒａｍｓｈａｗ等［５０５１］首次将这一理念引入液液体系，并利用这一理论研究了从通道头部液滴断裂机理对煤油乙酸水实验体系的传质过程进行了实验和到通道下游液柱头部分裂机理的转变过程规律，以理论模拟研究，发现传质效果随液弹长度增加而减分散相流体的Ｗｅｂｅｒ数和连续相流体的毛细管准［］小，随流速增加而增加。Ｃｈｅｒｌｏ等５２详细考察了数（犆犪）为参数表征了这一转变区域的特征。结通道尺寸、构型，流体黏度、表／界面张力对液弹果表明存在两种转变区域：受连续相流速控制区长度的影响。域，随连续相流速增加，通道头部断裂的液滴尺度逐渐变小，直至分散相液柱形成，最终转变为通道Ｋａｓｈｉｄ等５３５４利用ＰＩＶ技术和ＣＦＤ方法证实了极低流速下液弹内的内循环流动现象和两个对称下游液柱头部分裂机理；受分散相流速控制区域，静止区域的存在。实验表明［５５］：随通道尺寸缩小，随流速增加，液滴断裂形成位置逐渐向下游移动，液弹长度减小，比相界面积增大；考虑液膜时，压转变为通道下游液柱头部分裂机理。Ｇａｒｓｔｅｃｋｉ降理论预测值与实验值吻合较好；与传统设备相［］ ·１６３２ · 化工学报第６１卷比，相同的能量输入，微通道内产生的比相界面积实验数据，主要是由于实验过程中分析难度较大。是传统设备的几倍以上。原因在于：微通道内液液两相的持液量较少，难［，于在短时间内获得分析所需样品量；两相流体开始］Ｘｕ等２８５６５７围绕新型微分散技术———膜分散技术，对微尺度下的液液两相流动、分散和相间接触时流动状况较为复杂，造成对此处传质过程的传质规律进行了系统研究，并建立了相应的微尺度分析难度加大；取样时间远大于料液在微通道内的分散和传质模型，为设计新型微结构混合器奠定了停留时间，造成端效应较大。良好基础。为此，Ｚｈａｏ等［６５］把微通道内的传质过程分成５个传质区域，利用 “时间外推法” 消除了样品分［］Ｉｓｍａｇｉｌｏｖ小组５８则侧重于研究液弹内部流体的混合过程，通过引入载流体相，使待混合流体自离过程对传质性能的影响，可精确测量微通道内传发形成分散相液滴，利用内循环流动强化混合过质效果。实验证实了整个微通道系统内两相流体初程。通过实验和理论分析［５９６０］，发现直通道中液始接触区域附近的总体积传质系数最大，为微反应弹内流体的混合效果与待混合的两流体位置分布有器系统的结构优化设计提供了理论支持。提出了预关；当两流体以上下位置分布时，混合效果较差；测微通道内液液互不相溶两相流体的传质性能经［］左右位置分布时，混合效果较好。Ｗｉｉｎｓ等６１ｇｇ验关联式，与实验值相比偏差在 ±２０％以内。定量提出基于流体拉伸、叠加、重排３个步骤循环往复操作的Ｂａｋｅｒ转换混合原理，并从数学上证明了该证明了微通道的传质效果比传统反应器高２～３个数量级，意味着完成同一个传质过程，采用微通道［，］原理的可行性；Ｉｓｍａｇｉｌｏｖ等２９６２将之引入液滴内系统体积缩小至少１～２个量级，为化工设备微型混合过程，通过采用弯曲通道实现了内循环流动过化和过程强化提供了理论依据。程中待混合流体位置的重置，达到混合均匀。［６３］同时系统研究了微通道壁面性质与入口构型、Ｄｕｒａｉｓｗａｍｙ等利用这一原理进行了纳米金的合成，发现可通过操作条件的改变实现对纳米金形貌操作条件等之间的耦合对液液互不相溶两相流体的有效调控，共得到球状、椭球状、棒状、带规则型油水分离器，首次较为精确地实验测量了水油体尖角的纳米金颗粒。Ｊａｈｎ等［６４］流动状况的调控机制。利用基于虹吸原理设计的新对采用微流控法制积流量比小于１的情况下对撞型和错流型入口结构备纳米半导体量子点、金属胶体、乳液、脂质体的微通道反应器内分散相与连续相流型对传质过程的研究进行了总结，并以脂质体为例详细说明了微流影响。与连续相流型相比，居于分散相流型区域的控法的优越性。传质性能稍好一些；相同流型下，通道壁面性质对当分散相液滴尺寸小于通道特征尺寸时，液滴微通道反应器的整体传质性能影响较大［３３］。另外，在微通道内的流动基本不受通道尺寸的影响，属于研究发现利用微通道内气体的搅拌或填充微颗粒的非受限空间内的流动问题，与上面论述的受限空间剪切作用，可使液液两相并行流转变为分散流流内流动过程中的液滴相比，此时分散相液滴体积较型，极大地增加两相流体的分散效果、比表面积和小，而比相界面积则较大，故这种内循环流动对传表面更新速度，与微通道内液液两相流体传质相质的影响更为显著，但迄今有关液滴尺寸小于微通比，可进一步使传质效果提高１～２倍［３４３５］。道特征尺寸时的传质文献报道较少。针对这一问题，Ｘｕ等［５７］通过对微通道内液滴尺度的有效调控，利用中和反应显色法，研究了单分散液滴形成４结束语微化工技术作为一个多学科交叉的新兴研究领与向通道下游流动过程中的传质特性，发现在两相域，其内涵、原理、目标和研究内容需要不断充实流体无相对流动状况下，流体液滴形成过程中传质和完善，尚有许多基本的科学问题需要深入研究：效果至少占总体传质效果的３０％，且其传质系数比液滴向通道下游流动过程高１～２个量级；与传 ① 液液互溶两相流体混合机制与检测技术，如接触原理、界面吸／放热的影响规律、先进的检测技统萃取塔相比，系统总体积传质系数可提高１～３术等； ② 互不相溶两相流体流动状态形成机制和传个量级。质过程，如传质过程中复杂界面的形成与转变过程由上述可知，有关微尺度下液液体系传质过等； ③ 液液互不相溶两相流体的原位分离问题，程的研究大多局限在定性描述上，缺乏定量研究的如通道壁面性质的调控、通道构型的优化等； ④ 基第７期 ·１６３３ · 陈光文等：微尺度下液液流动与传质特性的研究进展于系统体积与压降最小化的约束条件，对适于液相［１２］ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｐｈａｓｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎ体系的多通道多片组合式微反应器的结构进行优ｌｉａｎ：ＤａｌｉａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｒｅａｃｔｏｒ［Ｄ］．Ｄａ化，为以生产为目的的微反应器的结构设计、放大ｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００８：ＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈ与集成、制造等奠定理论基础； ⑤ 拓展液液两相体系在萃取、乳化、快速强放热反应、纳米材料和５５  ６９［１３］ＮｇｕｙｅｎＮＴ，ＷｕＺＧ．Ｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒｓ—ａｒｅｖｉｅｗ．犑．［１４］ＯｔｔｉｎｏＪ犕犻犮狉狅犿犲犮犺．犕犻犮狉狅犲狀犵．，２００５，１５：１  １６催化剂制备等方面的应用，以推进其工业化进程。微化学工程与技术是２１世纪化学工程领域的Ｍ，ＷｉｉｎｓＳ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ：ｍｉｘｉｎｇｉｎｇｇｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ．犘犺犻犾．犜狉犪狀狊．犚．犛狅犮．犔狅狀犱．，２００４，犃３６２：共性基础与关键攻关技术，其发展将为传统化学工业带来重大影响———增强化工过程安全性，促进过ＺｈａｏＹｕｃｈａｏ（赵玉潮）．Ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｑｕｑｕ９２３  ９３５［１５］ＦｌｏｙｄＴＭ，ＬｏｓｅｙＭＷ，ＦｉｒｅｂａｕｇｈＳＬ，ＪｅｎｓｅｎＫＦ，Ｓｃｈｍｉｄｔ程强化和化工系统小型化，提高能源、资源利用效ＭＡ．ＭｉｃｒｏｒｅａｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｒｏｓｐｅｃｔｓ．Ｂｅｒｌｉｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，２０００：１７１率，达到节能降耗之目的。［１６］ＥｈｒｆｅｌｄＷ，ＧｏｌｂｉｓｓｅｌＶ，ＬｗｅＨ，ＲｉｃｈｔｅｒＴ．ｇＫ，ＨｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｉｘｉｎｇｉｎｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒｓｂｙａｔｅｓｔｒｅａｃｔｉｏｎ：犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊ｓｉｎｇｌｅｍｉｘｉｎｇｕｎｉｔｓａｎｄｍｉｘｅｒａｒｒａｙｓ．犐狀犱．犈狀犵．犆犺犲犿．犚犲狊．，１９９９，３８：１０７５  １０８２［１］ＳｅｒｖｉｃｅＲＦ．Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎｐｕｔｓｃｈｅｍｉｃａｌｐｌａｎｔｗｈｅｒｅｙｏｕ［２］ＣｈｅｎＧｕａｎｇｗｅｎ（陈光文），ＹｕａｎＱｕａｎ（袁权）．Ｍｉｃｒｏ  ＬｗｅＨ，ＳｃｈｅｎｋＲ，ＳｃｈｎｆｅｌｄＦ，ＷｅｒｎｅｒＢ．Ｓｔｅｅｒｉｎｇｏｆ犾狅犳犆犺犲犿犻犮犪犾犐狀犱狌狊狋狉狔犪狀犱ｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．犑狅狌狉狀犪ｒｏｍｖｅｒｌｉｉｄｍｉｘｉｎｇｓｐｅｅｄｉｎｉｎｔｅｒｄｉｉｔａｌｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒｓ—ｆｙｑｕｇ犻狀犪）（化工学报），２００３，５４（４）：犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵（犆犺ｆａｓｔｔｏｄｅｌｉｂｅｒａｔｅｌｌｏｗｍｉｘｉｎｇ．犆犺犲犿．犈狀犵．犜犲犮犺狀狅犾．，ｙｓ［１７］ｗａｎｔｔｈｅｍ．犛犮犻犲狀犮犲，１９９８，２８２：４００２００４，２７：３４０  ３４５４２７  ４３９［３］Ｊ ｈｎｉｓｃｈＫ，ＨｅｓｓｅｌＶ，ＬｗｅＨ，ＢａｅｒｎｓＭ．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｎｙｉ［４］［１８］ａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉｔｉｏｎｓｏｎｌｉｉｄｍｉｘｉｎｇｉｎｓｔａｔｉｃｇａｑｕ４３：１０６  ４４６  ３２２ｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒｓ．犆犺犲犿．犈狀犵．犑．，２００４，１０１：３１５ＣｏｍｍｅｎｇｅＪＭ，ＦａｌｋＬ，ＣｏｒｒｉｏｕＪＰ，Ｍａｔｌｏｓｚ［１９］ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．ｆｌｏｗｒａｔｅｓ．犛犲狀狊狅狉犃犮狋狌犪狋．犅 犆犺犲犿．，２００６，１１７：４９５  ５０８犆犺犲犿．［２０］犈狀犵．犜犲犮犺狀狅犾．，２００５，２８（４）：４４６  ４５８ＥｈｒｆｅｌｄＷ，ＨｅｓｓｅｌＶ，ＬｗｅＨ．Ｍｉｃｒｏｒｅａｃｔｏｒｓ—Ｎｅｗ［７］［１０］ｎｕｍｂｅｒｆｏｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｓｉｎｓｉｄｅａＴ 犻．，２００８，６３：５２９１  ５２９７ｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒ．犆犺犲犿．犈狀犵．犛犮ＧüｎｔｈｅｒＡ，ＪｅｎｓｅｎＫＦ．Ｍｕｌｔｉｓｅｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ：ｆｒｏｍｐｈａ［２２］ＡｄｅｏｓｕｎＪＴ，ＬａｗａｌＡ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｓｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｓｔｈｅｓｉｓ．犔犪犫ｙｎｏｆｍｉｘｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａＴ ｕｎｃｔｉｏｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｕｓｉｎｇｊ犆犺犻狆，２００６，６：１４８７  １５０３ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ  ｔｉｍｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．犆犺犲犿．犈狀犵．犛犮犻．，２００９，６４ＰｆｕｎｄＤ，ＲｅｃｔｏｒＤ，Ｓｈｅｋａｒｒｉｚ（１０）：２４２２  ２４３２Ａ．Ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ［２３］ＺｈａｏＹｕｃｈａｏ（赵玉潮），ＹｉｎｇＹｉｎｇ（应盈），Ｃｈｅｎ１４９６  １５０７Ｇｕａｎｇｗｅｎ（陈光文），ＹｕａｎＱｕａｎ（袁权）．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎＭｏｋｒａｎｉＯ，ＢｏｕｒｏｕｇａＢ，ＣａｓｔｅｌａｉｎＣ，Ｐｅｅｒｈｏｓｓａｉｎｉｏｆｍｉｃｒｏ ｍｉｘｉｎｇｉｎＴ ｓｈａｐｅｄｍｉｃｒｏ ｍｉｘｅｒ．犑狅狌狉狀犪犾狅犳Ｈ．Ｆｌｕｉｄｆｌｏｗａｎｄｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｆｌａｔ犆犺犲犿犻犮犪犾犐狀犱狌狊狋狉狔犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵（犆犺犻狀犪）（化工学报），狋．犑．犎犲犪狋犕犪狊狊犜狉犪狀狊犳犲狉，２００９，５２：ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犐狀２００６，５７（８）：１８８４  １８９０［２４］ＹｉｎｇＹ，ＣｈｅｎＧＷ，ＺｈａｏＹＣ，ＬｉＳＬ，ＹｕａｎＱ．ＡｈｉｇｈＨｅｔｓｒｏｎｉＧ，ＭｏｓｒｅｂｎｙａｋＥ，ＹａｒｉｎＬＰ．ＦｌｕｉｄｙａｋＡ，Ｐｏｇｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｆｏｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗｉｎｍｉｃｒｏ  ｃｈａｎｎｅｌｓ．犐狀狋．犑．犎犲犪狋犕犪狊狊犜狉犪狀狊犳犲狉，２００５，ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄｎａｎｏｃｒｔａｌｓｉｎｙｓ４８：１９８２  １９９８犆犺犲犿．犈狀犵．犑．，２００８，１３５（３）：２０９  ２１５ＱｕＷ，ＭａｌａＧＭ，ＬｉＤ．Ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｉｖｅｎｗａｔｅｒｆｌｏｗｓｉｎｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｓｉｌｉｃｏｎｍｉｃｒｏ  ｃｈａｎｎｅｌｓ．犐狀狋．犑．犎犲犪狋［２５］１９８２  １９９８犕犪狊狊ＢｅｎｚＫ，Ｊ  ｃｋｅｌＫＰ，ＲｅｇｅｎａｕｅｒＫＪ，ＳｃｈｉｅｗｅＪ，ＤｒｅｓｅＫ，ｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．犆犺犲犿．犈狀犵．犜犲犮犺狀狅犾．，２００１，２４：ＭｏｓｒｅｂｎｙａｋＥ，ＹａｒｉｎＬＰ．Ｆｌｕｉｄｆｌｏｗｉｎｍｉｃｒｏ  ｙａｋＡ，Ｐｏｇ狋．犑．犎犲犪狋ｃｈａｎｎｅｌｓ．犐狀ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｒｅａｃｔｏｒｓ．ＥｈｒｆｅｌｄＷ，ＨｅｓｓｅｌＶ，ＬｗｅＨ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒｓ犕犪狊狊犜狉犪狀狊犳犲狉，２０００，４３：３５３  ３６４［１１］ＳｏｌｅｙｍａｎｉＡ，ＹｏｕｓｅｆｉＨ，ＴｕｒｕｎｅｎＩ．ＤｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｅｓｓ，２００４ｙＰｒ１３３７  １３５２［９］犕犻犮狉狅犳犾狌犻犱犖犪狀狅犳犾狌犻犱，２００６，２：３２７  ３３５［２１］（王玉军），Ｌü Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ（吕阳成），ｔｒａｎｓ．Ｂｅｉｉｎｇ：ｊｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎａｍｉｃｒｏ  ｃｈａｎｎｅｌ．犃犐犆犺犈犑．，２０００，４６：［８］ＫｏｃｋｍａｎｎＮ，ＫｉｅｆｅｒＴ，ＥｎｇｌｅｒＭ，ＷｏｉａｓＰ．Ｓｉｌｉｃｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒｈｉｈｒｏｕｇｈｐｕｔｍｉｘｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ．ｇｈｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＭｏｄｅｒｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ（微反应器———现代化学中的新技术）．ＬｕｏＧｕａｎｇｓｈｅｎｇ（骆广生），ＷａｎｇＹｕｕｎｊＫｏｃｋｍａｎｎＮ，ＫｉｅｆｅｒＴ，ＥｎｇｌｅｒＭ，ＷｏｉａｓＰ．ＣｏｎｖｅｃｔｉｖｅｍｉｘｉｎｇａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎｓｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｈｈｉｇｈＭ．Ａｎａｌｉｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｒｅａｃｔｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｆｏｒｙｓ［６］ＥｎｇｌｅｒＭ，ＫｏｃｋｍａｎｎＮ，ＫｉｅｆｅｒＴ，ＷｏｉａｓＰ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ狋．犈犱．，２００４，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｒｅａｃｔｏｒｓ．犃狀犵犲狑．犆犺犲犿．犐狀ｒｏｃｅｓｓｐ［５］ＬｂＰ，ＤｒｅｓｅＫＳ，ＨｅｓｓｅｌＶ，ＨａｒｄｔＳ，ＨｏｆｍａｎｎＣ，犜狉犪狀狊犳犲狉，２００５，４８：１１  １７［２６］ＨｉｓａｍａｔｏＨ，ＳａｔｉｏＴ，ＴｏｋｅｓｈｉＭ，ＨｉｂａｒａＡ，ＫｉｔａｍｏｒｉＴ．Ｆａｓｔａｎｄｈｉｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒｓｔｈｅｓｉｓｇｈｃｙｎ ·１６３４ · 化工学报２００６，６：４３７  ４４６ｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇｔｈｅｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｏｒｍｅｄｉｎａｑｕｑｕ．，２００１，２４：２６６２  ２６６３ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｃｈｉ．犆犺犲犿．犆狅犿犿狌狀ｐ［２７］［４４］ｄｅＭｅｎｅｃｈＭ，ＧａｒｓｔｅｃｋｉＰ，ＪｏｕｓｓｅＦ，ＳｔｏｎｅＨＫａｓｈｉｄＭＮ，Ｋｉｗｉ ＭｉｎｓｋｅｒＬ．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｒｅａｃｔｏｒｓｆｏｒＡ．ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅｚｉｎｇｔｏｄｒｉｉｎｇｉｎａｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃＴ ｑｕｅｐｐｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔ．犐狀犱．犈狀犵．ｍｕｌｔｉｓｅｒｅａｃｔｉｏｎｓ：ｓｐｈａ狌犻犱犕犲犮犺．，２００８，５９５：１４１  １６１ｓｈａｐｅｄｊｕｎｃｔｉｏｎ．犑．犉犾犆犺犲犿．犚犲狊．，２００９，４８：６４６５  ６４８５［２８］［４５］ＸｕＪＨ，ＬｉＳＷ，ＴａｎＪ，ＷａｎｇＹＪ，ＬｕｏＧＳ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ．犚犲狏．犔犲狋狋．，２００１，８６：４１６３  ４１６６ｄｅｖｉｃｅ．犘犺狔狊［４６］ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌａｆｔｅｒａＴｊｕｎｃｔｉｏｎ．犘犺狔狊．犚犲狏．犈，２００５，狋．犈犱．，２００６，４５：ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｃｈａｎｎｅｌｓ．犃狀犵犲狑．犆犺犲犿．犐狀７２：０６６３０１［４７］ＥｇｇｅｒｓＪ．Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｂｒｅａｋｕｐｏｆｆｒｅｅ  ｓｕｒｆａｃｅ［３２］ＳｑｕｉｒｅｓＴＭ，ＱｕａｋｅＳＲ．Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ：ｆｌｕｉｄｐｈｙｓｉｃｓａｔｔｈｅ犃狀犪犾狋犻犮犪犆犺犻犿犻犮犪犃犮狋犪，２００４，５０７：７３  ７７狔［４８］ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄｐａｔｔｅｒｎｓｉｎｔｗｏ  ｓｅｆｌｏｗｓｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．ｐｈａＺｈａｏＹＣ，ＣｈｅｎＧＷ，ＹｕａｎＱ．Ｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｔｗｏ  ｓｅｑｕｑｕｐｈａ犘犺狔狊．犚犲狏．犔犲狋狋．，２００３，９０：１４４５０５  １４４５０８［４９］ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｕｓｉｎｇ “ ｆｌｏｗ ｆｏｃｕｓｉｎｇ”ｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犃狆狆犾．ＺｈａｏＹＣ，ＳｕＹＨ，ＣｈｅｎＧＷ，ＹｕａｎＱ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｒｆａｃｅ犘犺狔狊．犔犲狋狋．，２００３，８２：３６４  ３６６［５０］犻．，２０１０，６５ｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犆犺犲犿．犈狀犵．犛犮ｐｅ［３６］ｃａｐｉｌｌａｒｉｅｓ．犔犪犫犆犺犻狆，２００１，１：１０  １５ＳｕＹＨ，ＣｈｅｎＧＷ，ＺｈａｏＹＣ，ＹｕａｎＱ．Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ［５１］ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｓｅｇｍｅｎｔｅｄｆｌｏｗｉｎａｍｉｃｒｏｒｅａｃｔｏｒ．８）：１９４８  １９５８ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ．犃犐犆犺犈犑．，２００９，５５（犐狀狋．犑．犎犲犪狋犕犪狊狊犜狉犪狀狊犳犲狉，２００３，４６：３３１３  ３３２２ＳｕＹＨ，ＺｈａｏＹＣ，ＣｈｅｎＧＷ，ＹｕａｎＱ．Ｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｑｕｑｕ［５２］ａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｔｉｏｎｓｏｆｔｗｏ  ｓｅ（ｌｉｉｄ  ｌｉｉｄ）ｇａｐｈａｑｕｑｕｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犆犺犲犿．犈狀犵．犛犮犻．，２０１０，６５（１３）：３９４７  ３９５６ｆｌｏｗｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犐狀犱．犈狀犵．ＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒＧＦ，ＡｎｎａＳＬ．Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ犆犺犲犿．犚犲狊．，２０１０，４９：８９３  ８９９ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ．犇：ｓｔｒｅａｍｓ．犑．犘犺狔狊ｄｒｏｐｌｅｔ［５３］犃狆狆犾．犘犺狔狊．，２００７，４０：Ｒ３１９ Ｒ３３６ＰｌａｔｔｅＦ，ＡｇａｒＤＷ，ＴｕｒｅｋＳ．Ｉｎｔｅｒｎａｌｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｉｉｄｓｌｕｇｓｏｆｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｓｌｕｇｆｌｏｗｃａｐｉｌｌａｒｑｕｑｕｑｕｙｍｉｃｒｏｒｅａｃｔｏｒ．犐狀犱．犈狀犵．犆犺犲犿．犚犲狊．，２００５，４４：５００３  ５０１０［５４］ｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆｓｌｕｇｆｌｏｗｉｎａｃａｉｌｌａｒｃｒｏｒｅａｃｔｏｒ．犑．ｐｙｍｉｌｒｉｃｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｕｓｉｎｇｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ．犃犱狏．犕犪狋犲狉．，ｐｏｙｍｅ犆狅犿狆狌狋．犃狆狆犾．犕犪狋犺．，２００７，２０３：４８７  ４９７［５５］ＵｍｂａｎｈｏｗａｒＰ，ＰｒａｓａｄＶ，ＷｅｉｔｚＤ．Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｓｔｒｅａｍ．犔犪狀犵犿狌犻狉，２０００，１６：３４７  ３５１ａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ．犆犺犲犿．犈狀犵．犑．，２００７，１３１：１  １３［５６］ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄｒｏｐｌｅｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎａｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｄｅｖｉｃｅｂｙｆｌｕｉｄ．犆犺犲犿．犈狀犵．犛犮犻．，２００４，５９：ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｗｅｔｔｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．犔犪犫犆犺犻狆，２００６，６（１）：ａｍｂｉｅｎｔ３０４５  ３０５８１３１  １３６ＭｕｒｓｈｅｄＳＭＳ，ＴａｎＳＨ，ＮｇｕｙｅｎＮＴ，ＷｏｎｇＴＮ，［５７］ＸｕＪＨ，ＴａｎＪ，ＬｉＳＷ，ＬｕｏＧＳ．ＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｍａｓｓＹｏｂａｓＬ．Ｍｉｃｒｏｄｒｏｐｌｅｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒａｎｄｎａｎｏｆｌｕｉｄｓｉｎｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｓｔｅｍｂｙｄｒｏｐｌｅｔｆｌｏｗｑｕｑｕｙｓＴ ｕｎｃｔｉｏｎ．犕犻犮狉狅犳犾狌犻犱ｊｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犆犺犲犿．犈狀犵．犑．，２００８，１４１（１／２／３）：ｈｅａｔ  ｉｎｄｕｃｅｄｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ２５９犖犪狀狅犳犾狌犻犱，２００９，６：２５３ＵｔａｄａＡＳ，Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ ＮｉｅｖｅｓＡ，ＳｔｏｎｅＨＡ，ＷｅｉｔｚＤ２４２  ２４９［５８］ＧａｒｓｔｅｃｋｉＰ，ＦｕｅｒｓｔｍａｎＭＪ，ＳｔｏｎｅＨＡ，ＷｈｉｔｅｓｉｄｅｓＧＳｏｎｇＨ，ＴｉｃｅＪＤ，ＩｓｍａｇｉｌｏｖＲＦ．Ａｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓｔｅｍｙｓｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎｔｉｍｅ．犃狀犵犲狑．犆犺犲犿．Ａ．Ｄｒｉｉｎｇｔｏｊｅｔｔｉｎｇｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｉｎｃｏｆｌｏｗｉｎｇｌｉｉｄｐｐｑｕｓｔｒｅａｍｓ．犘犺狔．犚犲狏．犔犲狋狋．，２００７，９９：０９４５０２［４３］ＸｕＪＨ，ＬｕｏＧＳ，ＬｉＳＷ，ＣｈｅｎＧＧ．ＳｈｅａｒｆｏｒｃｅｉｎｄｕｃｅｄＣｒａｍｅｒＣ，ＦｉｓｃｈｅｒＰ，ＷｉｎｄｈａｂＥＪ．Ｄｒｏｐｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎａｃｏ  ｆｌｏｗｉｎｇ［４２］ＫａｓｈｉｄＭＮ，ＡｇａｒＤＷ．Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｑｕｑｕｌｏｗｒｅｇｉｍｅｓ，ｓｌｕｇｓｉｚｅｓｌｕｇｆｌｏｗｃａｐｉｌｌａｒｃｒｏｒｅａｃｔｏｒ：ｆｙｍｉｅｍｕｌｓｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ狏犻犪ｄｒｏｐｂｒｅａｋｏｆｆｉｎａｃｏｆｌｏｗｉｎｇ［４１］ＫａｓｈｉｄＭＮ，ＰｌａｔｔｅＦ，ＡｇａｒＤＷ，ＴｕｒｅｋＳ．ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＤｅｎｄｕｋｕｒｉＤ，ＤｏｙｌｅＰＳ．Ｔｈｅｓｔｈｅｓｉｓａｎｄａｓｓｅｍｂｌｆｙｎｙｏ２００９，２１：４０７１  ４０８６［４０］ＫａｓｈｉｄＭＮ，ＧｅｒｌａｃｈＩ，ＧｏｅｔｚＳ，ＦｒａｎｚｋｅＪ，ＡｃｋｅｒＪＦ，ＳｅｒｒａＣＡ，ＣｈａｎｇＺＱ．Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ａｓｓｉｓｔｅｄｓｔｈｅｓｉｓｏｆｙｎ１０９９  １１１５［３９］ＣｈｅｒｌｏＳＫＲ，ＫａｒｉｖｅｔｉＳ，ＰｕｓｈｐａｖａｎａｍＳ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｗｏ  ｓｅｆｌｏｗａｎｄｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｐａｃｋｅｄｐｈａｌｒｐａｒｔｉｃｌｅｓ．犆犺犲犿．犈狀犵．犜犲犮犺狀狅犾．，２００８，３１（８）：ｐｏｙｍｅ［３８］ＨａｒｒｉｅｓＮ，ＢｕｒｎｓＪＲ，ＢａｒｒｏｗＤＡ，ＲａｍｓｈａｗＣ．Ａｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｔｗｏ  ｓｅｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｂｙｇａｓａｇｉｔａｔｉｏｎｉｎａｑｕｑｕｐｈａｒａｔｉｎｇｇｅｎｅ［３７］ＢｕｒｎｓＪＲ，ＲａｍｓｈａｗＣ．Ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｒａｐｉｄｒｅａｃｔｉｏｎｓｉｎｍｕｌｔｉｓｅｓｔｅｍｓｕｓｉｎｇｓｌｕｇｆｌｏｗｉｎｐｈａｙｓ（５）：１５６３  １５７０［３５］ＡｎｎａＳＬ，ＢｏｎｔｏｕｘＮ，ＳｔｏｎｅＨＡ．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ２００６，５２（１２）：４０５２  ４０６０ｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｎｔｈｅｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｐ［３４］ＤｒｅｙｆｕｓＲ，ＴａｂｅｌｉｎｇＰ，ＷｉｌｌａｉｍｅＨ．Ｏｒｄｅｒｅｄａｎｄ狏．犕狅犱．犘犺狔狊．，２００５，７７：９７７  １０２６ｎａｎｏｌｉｔｅｒｓｃａｌｅ．犚犲ｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｓｉｎａｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ．犃犐犆犺犈犑．，［３３］ＴｉｃｅＪＤ，ＬｙｏｎＡＤ，ＩｓｍａｇｉｌｏｖＲＦ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｎｄｒｏｐｌｅｔｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｍｉｘｉｎｇｉｎｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｃｈａｎｎｅｌｓ．ｆｌｏｗｓ．犚犲狏．犕狅犱．犘犺狔狊．，１９９７，６９：８６５  ９２９［３１］ＧｕｉｌｌｏｔＰ，ＣｏｌｉｎＡ．ＳｔａｂｉｌｉｔｆｐａｒａｌｌｅｌｆｌｏｗｓｉｎａｙｏＳｏｎｇＨ，ＣｈｅｎＤＬ，ＩｓｍａｇｉｌｏｖＲＦ．Ｒｅａｃｔｉｏｎｓｉｎｄｒｏｐｌｅｔｓｉｎ７３３６  ７３５６［３０］ＴｈｏｒｓｅｎＴ，ＲｏｂｅｒｔｓＲＷ，ＡｒｎｏｌｄＦＨ，ＱｕａｋｅＳＲ．Ｄｙｎａｍｉｃｐａｔｔｅｒｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎａｖｅｓｉｃｌｅ  ｅｎｅｒａｔｉｎｇｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｇｏｆｈｉｌｉｓｐｅｒｓｅｄｒｏｐｌｅｔｉｎａＴ ｕｎｃｔｉｏｎｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｇｈｙｍｏｎｏｄｊ  ３０１０ｄｅｖｉｃｅ．犃犐犆犺犈犑．，２００６，５２：３００５［２９］第６１卷犐狀狋．犈犱．，２００３，４２：７６７  ７７２［５９］ＴｉｃｅＪＤ，ＳｏｎｇＨ，ＬｙｏｎＡＤ，ＩｓｍａｇｉｌｏｖＲＦ．ＦｏｒｍａｔｉｏｎＭ．ＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｄｒｏｐｌｅｔｓａｎｄｂｕｂｂｌｅｓｉｎａｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃＴ ｏｆｄｒｏｐｌｅｔｓａｎｄｍｉｘｉｎｇｉｎｍｕｌｔｉｓｅｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓａｔｌｏｗｐｈａｃａｌｉｎｇａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂｒｅａｋ  ｕｐ．犔犪犫犆犺犻狆，ｕｎｃｔｉｏｎ—ｓｊｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅＲｅｙｎｏｌｄｓａｎｄｔｈｅｃａｐｉｌｌａｒｒｓ．ｙｎｕｍｂｅ第７期陈光文等：微尺度下液液流动与传质特性的研究进展犔犪狀犵犿狌犻狉，２００３，１９：９１２７  ９１３３［６０］犾犾，２００９，５ｓｔｈｅｓｉｓｏｆａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｍｅｔａｌｎａｎｏｃｒｔａｌｓ．犛犿犪ｙｎｙｓＦ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅｓｔｏｆｓｃａｌｉｎｇｏｆｍｉｘｉｎｇｂｙｃｈａｏｔｉｃ（２４）：２８２８  ２８３４ｍｏｖｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ［６４］ＪａｈｎＡ，ＲｅｉｎｅｒＪＥ，ＶｒｅｅｌａｎｄＷＮ，ＤｅＶｏｅＤＬ，．犘犺狔狊．犔犲狋狋．，２００３，８３：４６６４  ４６６６ｃｈａｎｎｅｌｓ．犃狆狆犾ＬｏｃａｓｃｉｏＬＥ，ＧａｉｔａｎＭ．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｙＷｉｉｎｓＳ，ＯｔｔｉｎｏＪＭ．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｏｆｃｈａｏｔｉｃｍｉｘｉｎｇ．ｇｇｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｆｌｏｗｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ．犑．犖犪狀狅狆犪狉狋犚犲狊．，２００８，犘犺犻犾．犜狉犪狀狊．犚．犛狅犮．犔狅狀犱．，２００４，３６２：９３７  ９７０［６２］ＤｕｒａｉｓｗａｍｙＳ，ＫｈａｎＳＡ．Ｄｒｏｐｌｅｔ  ｂａｓｅｄｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃＳｏｎｇＨ，ＢｒｉｎｇｅｒＭＲ，ＴｉｃｅＪＤ，ＧｅｒｄｔｓＣＪ，ＩｓｍａｇｉｌｏｖＲａｄｖｅｃｔｉｏｎｉｎｄｒｏｐｌｅｔｓ［６１］［６３］ ·１６３５ · ＢｒｉｎｇｅｒＭＲ，ＧｅｒｄｔｓＣＪ，ＳｏｎｇＨ，ＴｉｃｅＪＤ，ＩｓｍａｇｉｌｏｖＲ１０：９２５  ９３４［６５］ＺｈａｏＹＣ，ＣｈｅｎＧＷ，ＹｕａｎＱ．Ｌｉｉｄ  ｌｉｉｄｔｗｏ  ｓｅｑｕｑｕｐｈａＦ．ＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓｔｅｍｓｆｏｒｃｈｅｍｉｃａｌｋｉｎｅｔｉｃｓｔｈａｔｒｅｌｙｓｙｏｎｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｔｈｅＴ ｕｎｃｔｉｏｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ．犃犐犆犺犈犑．，ｊｃｈａｏｔｉｃｍｉｘｉｎｇｉｎｄｒｏｐｌｅｔｓ．犘犺犻犾．犜狉犪狀狊．犚．犛狅犮．犔狅狀犱．，２００７，５３（１２）：３０４２  ３０５３２００４，３６２：１０８７  １１０４