實驗名稱：非(fei)牛頓流體聲彈性流的微(wei)通道研究(jiu)實驗

　　研究方向：流體在聲學(xue)微流控中的復雜流動行為

　　實驗內容：探(tan)究(jiu)流體流變特性對(dui)聲(sheng)彈性流的影響。

　　測試設備：信號發(fa)生器(qi)，ATA-308功率放大器(qi)，Micro-PIV粒子測速系(xi)統(tong)等。

　　實驗過程：

　　圖：實驗系統圖

　　配制不同濃度（50–1000ppm）的(de)聚環氧乙(yi)烷（PEO）水(shui)溶液(ye)，利用應力控制流(liu)變儀(yi)在25°C下(xia)測(ce)量(liang)剪(jian)切粘度與彈(dan)性模量(liang)，驗證其Boger流(liu)體特性（恒定粘度，顯著彈(dan)性）。通過ATA-308功率放大(da)器將(jiang)信號發生器輸(shu)出的(de)2.0±0.6kHz正弦波放大(da)，驅動微通道內尖銳邊緣振動，激發聲(sheng)彈(dan)性流(liu)場。采用熒(ying)光聚苯乙(yi)烯微球(qiu)示(shi)蹤流(liu)場，結合微尺(chi)度粒子圖(tu)像測(ce)速(su)系統捕捉流(liu)速(su)矢量(liang)分(fen)布，分(fen)析低(di)流(liu)速(su)（Q<600μL/min）下(xia)的(de)混合遲(chi)滯與高流(liu)速(su)（Q>1000μL/min）流(liu)型退化現象。

　　實驗結果：

　　圖：實驗結果1

　　圖：實驗結果2

　　低濃(nong)度(du)PEO（50ppm）在聲場下(xia)表(biao)現為聲學主(zhu)導的正模(mo)式（GI>0），而高濃(nong)度(du)（1000ppm）因彈性(xing)效(xiao)應增強(qiang)，呈現擾(rao)動范圍減(jian)小的負模(mo)式（GI<0）。通過Wi-Re相圖量化(hua)彈性(xing)與慣性(xing)競爭(zheng)機制(zhi)，結合短時(shi)傅里葉(xie)變換（STFT）解析時(shi)空擾(rao)動衰減(jian)規律，揭(jie)示聲彈性(xing)流(liu)(liu)中剪(jian)切層重附著區(qu)對(dui)分子遷移(yi)的抑制(zhi)效(xiao)應（擾(rao)動強(qiang)度(du)降低30–50%），為復雜流(liu)(liu)體微操控(kong)提供理(li)論依據。

　　功(gong)率放大(da)器推薦：ATA-308C

　　圖：ATA-308C功率放大器指標參數

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