本發(fā)明屬于流體控制領(lǐng)域,適用于磁性液體液滴尺寸的控制。
背景技術(shù):
磁性液體是一種兼具固體材料的磁性和液體材料流動(dòng)性的新型功能材料。隨著對(duì)磁性液體導(dǎo)熱性能、揮發(fā)性能以及接觸角的研究逐步深入,對(duì)磁性液體液滴的尺寸控制提出了更高的要求。
目前通常采用毛細(xì)吸管或針管獲得磁性液體液滴,這樣得到磁性液體液滴的方式十分便捷,但是磁性液體液滴的體積無法控制,磁性液體液滴尺寸受外界影響較大,這樣就很難保證各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間磁性液體液滴尺寸的完全一致性,且磁性液體液滴一旦形成,其體積和尺寸便保持不變,這樣就無法研究不同尺寸磁性液體液滴的特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題:現(xiàn)有獲取磁性液體液滴的裝置不能保證磁性液體液滴尺寸的一致性,且無法改變磁性液體液滴大小的問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種磁性液體液滴分離裝置,該裝置包括:注射泵,第一注射器,第二注射器,y型毛細(xì)管,初級(jí)線圈,第一次級(jí)線圈,第二次級(jí)線圈。
該裝置各部分之間的連接:
注射泵為雙通道注射泵,第一注射器為第一通道,第二注射器為第二通道,將磁性液體注入到第一注射器內(nèi),將去離子水注入到第二注射器內(nèi),兩注射器單獨(dú)工作,相互之間無影響,將第一注射器與y型毛細(xì)管的下端入口相連,將第二注射器與y型毛細(xì)管的左端入口相連。兩個(gè)均勻、對(duì)稱、等匝數(shù)的線圈共同構(gòu)成初級(jí)線圈,將初級(jí)線圈沿著y型毛細(xì)管第一級(jí)分叉處的軸線對(duì)稱固定,并以同樣的方式將第一次級(jí)線圈和第二次級(jí)線圈固定在y型毛細(xì)管的第二級(jí)分叉處,初級(jí)線圈、第一次級(jí)線圈和第二次級(jí)線圈中的激勵(lì)電流完全相同。
工作時(shí),第一注射器中的磁性液體為分散相,第二注射器中的去離子水為連續(xù)相,第一注射器和第二注射器同時(shí)工作,磁性液體的注射速度小于去離子水,這樣磁性液體將在去離子水的包覆下形成磁性液體液滴,并隨著去離子水在y型毛細(xì)管內(nèi)的流動(dòng)而向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝蛔⑸淦髦写判砸后w的注射速度一定時(shí),在一定范圍內(nèi),第二注射器中去離子水的注射速度越快,去離子水對(duì)磁性液體表面的剪切力越大,越容易形成磁性液體液滴,磁性液體液滴的尺寸也就越小。當(dāng)?shù)谝蛔⑸淦髦械拇判砸后w與第二注射器中的去離子水注射速度均恒定時(shí),該裝置就能夠產(chǎn)生連續(xù)不斷的尺寸完全相同的磁性液體液滴。
當(dāng)產(chǎn)生的磁性液體液滴沿著y型毛細(xì)管向前流動(dòng)至第一級(jí)分叉處時(shí),在初級(jí)線圈的作用下,磁性液體液滴將均勻分裂成兩個(gè)大小完全相同的磁性液體液滴,當(dāng)分裂后的磁性液體液滴流動(dòng)至y型毛細(xì)管第二級(jí)分叉處時(shí),在第一次級(jí)線圈和第二次級(jí)線圈的作用下,磁性液體液滴將繼續(xù)均勻分裂,這樣就產(chǎn)生了體積為初始磁性液體液滴四分之一的磁性液體液滴,實(shí)現(xiàn)了磁性液體液滴的尺寸控制。
本發(fā)明的有益效果:
通過控制第一注射器中磁性液體的注射速度和第二注射器中去離子水的注射速度,能夠得到完全相同的磁性液體液滴,磁性液體在y型毛細(xì)管、初級(jí)感線圈、第一次級(jí)線圈和第二次級(jí)線圈的作用下,尺寸能夠不斷減小,這樣就能夠很方便的得到尺寸完全相同、大小可控的磁性液體液滴。
附圖說明
圖1一種磁性液體液滴分離裝置。
圖中:注射泵1,第一注射器2,第二注射器3,y型毛細(xì)管4,初級(jí)線圈5,第一次級(jí)線圈6-1,第二次級(jí)線圈6-2。
具體實(shí)施方式
以附圖1為具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
注射泵1為雙通道注射泵,第一注射器2為第一通道,第二注射器3為第二通道,將磁性液體注入到第一注射器2內(nèi),將去離子水注入到第二注射器3內(nèi),兩注射器單獨(dú)工作,相互之間無影響,將第一注射器2與y型毛細(xì)管4的下端入口相連,將第二注射器3與y型毛細(xì)管4的左端入口相連。兩個(gè)均勻、對(duì)稱、等匝數(shù)的線圈共同構(gòu)成初級(jí)線圈5,將初級(jí)線圈5沿著y型毛細(xì)管4第一級(jí)分叉處的軸線對(duì)稱固定,并以同樣的方式將第一次級(jí)線圈6-1和第二次級(jí)線圈6-2固定在y型毛細(xì)管4的第二級(jí)分叉處,初級(jí)線圈5、第一次級(jí)線圈6-1和第二次級(jí)線圈6-2中的激勵(lì)電流完全相同。
工作時(shí),第一注射器2中的磁性液體為分散相,第二注射器3中的去離子水為連續(xù)相,第一注射器2和第二注射器3同時(shí)工作,磁性液體的注射速度小于去離子水,這樣磁性液體將在去離子水的包覆下形成磁性液體液滴,如圖1中y型毛細(xì)管4中的圓形圖案所示,并隨著去離子水在y型毛細(xì)管4內(nèi)的流動(dòng)而向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝蛔⑸淦?中磁性液體的注射速度一定時(shí),在一定范圍內(nèi),第二注射器3中去離子水的注射速度越快,去離子水對(duì)磁性液體表面的剪切力越大,越容易形成磁性液體液滴,磁性液體液滴的尺寸也就越小。當(dāng)?shù)谝蛔⑸淦?中的磁性液體與第二注射器3中的去離子水注射速度均恒定時(shí),該裝置就能夠產(chǎn)生連續(xù)不斷的尺寸完全相同的磁性液體液滴。
當(dāng)產(chǎn)生的磁性液體液滴沿著y型毛細(xì)管4向前流動(dòng)至第一級(jí)分叉處時(shí),在初級(jí)線圈5的作用下,磁性液體液滴將均勻分裂成兩個(gè)大小完全相同的磁性液體液滴,當(dāng)分裂后的磁性液體液滴流動(dòng)至y型毛細(xì)管4第二級(jí)分叉處時(shí),在第一次級(jí)線圈6-1和第二次級(jí)線圈6-2的作用下,磁性液體液滴將繼續(xù)均勻分裂,這樣就產(chǎn)生了體積為初始磁性液體液滴四分之一的磁性液體液滴,實(shí)現(xiàn)了磁性液體液滴的尺寸控制。
該裝置能夠通過控制第一注射器2中磁性液體的注射速度和第二注射器3中去離子水的注射速度,得到完全相同的磁性液體液滴,磁性液體液滴在y型毛細(xì)管4、初級(jí)感線圈5、第一次級(jí)線圈6-1和第二次級(jí)線圈6-2的作用下,尺寸能夠不斷減小,這樣就能夠很方便的得到尺寸完全相同、大小可控的磁性液體液滴。