微流场下具有复杂内部结构的乳液颗粒流变的数值模型开发与研究

项目名称： 微流场下具有复杂内部结构的乳液颗粒流变的数值模型开发与研究

项目编号： No.21376162

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王靖涛

作者单位： 天津大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 具有复杂结构的复杂乳液，由于是微胶囊、复杂粒子材料制备的重要前驱体，同时也作为细胞研究的简化模型，目前是世界上的研究热点之一。复杂乳液， 以及以之为模型的生物细胞，都存在于流体环境中。这样，它们对周围微流场的流变响应就一直是学术界的重要研究方向。然而，其数值模拟由于涉及多重界面的相互作用，始终是计算流体领域的难题之一。本课题以边界积分方法为基础，拟开发一套新的数值方法，可用于研究具有复杂内部结构（包含固体颗粒和多重液滴）的乳液在不同微流场下的流变响应。并以之为基础，探索乳液内部结构与其流变行为（变形、聚并以及分断等）以及外部流场之间的相互作用关系，最终实现基于目标的微通道构型与乳液内部结构的科学设计。本课题的成功以及未来扩展具有许多应用：工业上，可用于研究乳液聚合，乳液结晶；材料上，可用于研究各向异性颗粒的复杂乳液制备；生物上，可研究细胞的流变；最后，它对微流控的数值设计也有相当的意义。

中文关键词： 复杂乳液；内部结构；流变；边界元方法；微通道

英文摘要： As the precursor of micro-capsules and complex particle materials, and as the simple model of living cells, multiple-emulsion globules with complex internal structures, are hot points of scientific research all over the world currently. Multiple emulsions

英文关键词： multiple emulsions；internal structure；rheology；boundary element method；microchannels