非牛顿流体微流场测量MicroPIV系统研究

来源：机床与液压杂志2017年第11期北京时间：

作者：刘春波

单位：河南工业大学机电工程学院；河南工业大学机电工程学院

摘要：介绍了一种专用于非牛顿流体微流动测量MicroPIV系统，主要包括微流场激发、微流动观察记录与数据处理三大部分。针对非牛顿流体流动激发形式多样性的特点，微流场激发部分包括显微镜冷热台、波形发生器和磁场发生仪，可以产生激发非牛顿流体为流场所需的电、磁及温度场。观察记录部分主要包括荧光显微镜、CCD等，用于观察并记录荧光示踪粒子的运动，获取荧光示踪粒子运动的视频文件。数据处理部分用于将视频文件进行图像处理以得到所需流场数据。应用该系统对非牛顿流体5CB液晶在电场作用下所激发的微流动进行了测量，重点测量了液晶盒侧面的速度剖面图，所得到的试验结果与计算结果非常吻合，且比传统测量方法更加快速、准确。此外,对温度场变化产生的液晶缺陷进行了试验研究，得到了连续加热冷却状态下的液晶缺陷形成温度变化趋势，即形成缺陷的温度逐渐升高,从开始的3125 ℃ 逐渐升高至344 ℃后保持平稳。

关键词：非牛顿流体;液晶5CB;微流场;microPIV系统

基金资助：国家自然科学基金资助项目(11372003);河南省高校科技人才(14HASTIT007)