北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院工程力學(xué)系的劉趙淼教授的主要研究方向?yàn)槲⒘黧w力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、流-固耦合分析理論及其工程應(yīng)用，涉及微重力下液體界面行為特性研究、微流體系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)與傳熱特性的基礎(chǔ)理論和數(shù)值研究、考慮滑移邊界的油膜潤(rùn)滑理論基礎(chǔ)研究及應(yīng)用、燃燒與傳熱問(wèn)題的基礎(chǔ)理論和數(shù)值研究等。

目前，劉趙淼實(shí)驗(yàn)室以微通道內(nèi)的流動(dòng)和混合特性為研究目標(biāo)。微通道形狀不同時(shí)，液滴的形成、速度狀況也不同，這正是他們關(guān)注的重點(diǎn)。

劉教授的一位碩士研究生正在使用VW9000研究微通道中液滴的行為特性。之前沒(méi)有VW9000時(shí)，她們使用PIV儀器做這種實(shí)驗(yàn)，在PIV里加入熒光粒子，然后測(cè)定粒子的速度，以此得到液滴的速度。但這種儀器僅僅只能測(cè)速度，有了VW9000之后，除了測(cè)速度，還可以得到液滴的大小、形狀、形貌變化、時(shí)間等數(shù)據(jù)。同時(shí)，VW9000的精度也足夠高，人眼不能觀察的液滴形成過(guò)程能被抓拍下來(lái)，還可以做些其他實(shí)驗(yàn)，如什么速度下會(huì)造成液滴的破裂等研究。目前該生物芯片的通道是500um，未來(lái)將會(huì)研究10um通道。

在半年的使用過(guò)程中，他們認(rèn)為高速數(shù)碼顯微系統(tǒng)VW9000系列具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、操作非常簡(jiǎn)單，不需要太多培訓(xùn)，特別容易上手。

2、最大230,000幀／秒的拍攝能力，以往的三維顯微系統(tǒng)無(wú)法觀察到的高速移動(dòng)物體也能準(zhǔn)確捕捉到。這樣，足夠抓取較快速度下的動(dòng)態(tài)成像。

3、最高可以按照4000幀／秒的速度不降低拍攝解析度（640×480）進(jìn)行拍攝。加裝軟件，可以測(cè)量：速度、加速度等參數(shù)。

4、集成化程度高，不用單買電腦、軟件等。

5、得到的結(jié)果直觀，不僅可以提供理論數(shù)據(jù)，還能直接在屏幕上看到液滴的形貌、破裂情況等。

6、便攜，占地面積小。在一個(gè)偏重力學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)室，不乏大型儀器。這款VW9000占地面積少，節(jié)省了不少空間。

未來(lái)的研究興趣，以及VW9000在該實(shí)驗(yàn)室的使用拓展：

劉老師談到目前在微通道、液滴墜落方面，利用VW9000做出的結(jié)果非常好，與數(shù)值模擬的結(jié)果能對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行分析、論證。未來(lái)的研究興趣集中在微重力的領(lǐng)域，想在微重力方面做動(dòng)態(tài)攝影，進(jìn)一步拓展VW9000的使用范圍。

另一臺(tái)VHX1000，主要是做疲勞損傷、金相結(jié)構(gòu)，測(cè)量粗糙度等研究。

問(wèn)題與建議

1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中底板顏色反光嚴(yán)重

答：打背光，后面放白板，會(huì)減少反光的影響。

2、彈性壁面的滑移速度是否可以測(cè)量，即液滴本身的速度與液滴摩擦點(diǎn)之間速度的差異。測(cè)試滑移的形成機(jī)理及滑移模型。

答：為基恩士產(chǎn)品更新提供新的方向和建議，我們將會(huì)和總部研發(fā)部門溝通，是否未來(lái)將有相應(yīng)的產(chǎn)品推出。