在对冰的物理属性及其力学特性进行完整探讨的基础上，对冰射流中所使用冰粒的温度提出维持在-30℃以下的要求．通过球状液滴冻结过程的传热分析，得出影响结冰时间的主要因素有低温环境温度、液滴表面对流换热系数及液滴直径．依据热量传递的守恒性获得液滴结冰时间的理论计算表达式，该式表明，结冰时间与液滴粒径的平方成正比．基于以上理论分析所得结论，设计出合理的冰粒制备装置以制取冰射流中所需要的冰粒．实验表明，常温水在预冷器中被预冷至0℃，通过该实验装置可以连续稳定的制取出-71℃以下、平均粒径为100μm的低温微细冰粒．

本文所描述的光学仪器,结合了液滴分光光度法的优点和平板读取器系统的高通量的能力。这项技术是基于一种多通道多色的平板读取器——DropSense96,并结合微流控DropPlate16/96耗材,用于1~3μL样品的快速准确的紫外-可见光（UV-VIS）的光谱分析。它的特点是有较大的测量范围（没有样品稀释）并消除了样品的蒸发现象。DropSense96适合标准的微流控操作,可用于全自动化的工作流程。这个系统也很适合于在生物技术实验室中的核酸以及蛋白质样品的高通量定量分析和质量分析。

在FAM激光测粒仪的基础上,添加雾化角测量装置,建立了喷嘴雾化全性能试验台用以全面评价喷嘴的雾化性能.利用USB接口将喷嘴雾化的图像信号输入计算机,使用自己研制的图像处理软件来计算喷嘴雾化的雾化角.实现了喷嘴喷雾的雾化粒度和雾化角的快速同步测量,对装置的可行性和实用性进行了验证.

对旋流反应器中湍流条件下分散相液滴破碎进行了分析,运用类似于雷诺应力比拟的方法,得到了具体位置的液滴破碎的临界流量条件。并且通过韦伯数与两相相对速度的关系,阐明了具体流量条件下,旋流场中特定区域中的液滴变形乃至完全破碎的情况。

针对航空发动机在翼清洗过程中射流雾化液滴进入风扇级的运动过程，对其在飞机进气口处的运动特性进行研究。通过航空发动机内气液两相流场以及射流的数值模拟，获得了液流运动和液滴传质传热特性。分析结果显示进入风扇级后液流速度不受喷嘴输入压力的影响；液滴的尺寸越小，经过风扇级后温度和质量损失越大，500μm液滴的温度和质量损失很少，而50μm液滴降温幅度大，质量损失较明显。为飞机发动机清洗系统的研发提供了理论基础。

二次破碎是液体抛散，破碎和雾化过程中一个非常重要的阶段，这个过程直接影响到雾化液滴尺寸的分布。本文介绍了可移动式无膜激波管工作原理和在这种新实验设备上进行光学测量的理论依据和实验结果。

液滴微流控系统，以液滴为微小单元开展液滴形成及运动控制研究，目前，主要的研究方向有液滴形成、液滴合并、液滴分离及液滴融合等。其中，液滴形成和液滴合并两者关系密切，而液滴分离与液滴融合是液滴研究中两个相对的问题。以单个液滴为单位，在微流道中可以完成不同物质的化学反应、医疗药物的配置等。医学研究中，基于液滴的微流控系统可以实现医学成像、生物分子合成，基于液滴开发的微流控芯片能够用于药物开发过程中的样品检测，筛选出最佳的药物样品。该文介绍了液滴形成的方式及运动控制方法，总结了基于液滴的微流控系统在交叉学科中的发展方向和应用，综述了国内外在液滴微流控系统领域的研究现状。

基于对荷叶表面辟水性能的仿生,首次提出了表面张力梯度的新型表面设计,并分析了液滴在这种梯度表面上的运动过程,得到了液滴运动速度与位移随时间的变化规律.研究结果表明:在表面张力各向同性表面的流动速度为零,而液滴在梯度表面上的运动速度在0.2 s的时间内就可达到20 m/s以上,液滴的运动特性与在各向同性表面显著不同;通过涂层材料设计可获得表面张力梯度涂层,这种涂层在防雨衣、鱼雷与汽车挡风玻璃等产品中有重要应用价值.

利用VOF方法建立单个液滴与基板发生碰撞沉积变形的模型,分别对液滴的运动、射流、弛豫和浸润等4个阶段形态变化进行了分析.对模拟结果分析发现：液滴碰撞速度越大,射流能达到的铺展半径越大,液滴最后平衡所用的时间也越长,但速度太大可能导致在浸润阶段液滴回缩时形成中间空缺的现象.模拟结果与照片相符合,说明文中研究方法可行.对液滴铺展达到最大半径、平衡态半径的模拟值和计算值进行比较,二者的误差很小.液滴流场的变化是决定其形态变化的本质,通过对模拟得到的液滴内部流场进行分析,流场变化和液滴4个阶段的形态变化完全一致,从液滴内部掌握了其变形机理.

研究建立了超声雾化装置,用激光粒度仪测试了雾化液滴的粒径,并研究了雾化溶液加入量、超声雾化功率、载气流量等雾化参数对超声雾化速率及管路输运损失的影响.结果表明,雾化液滴的粒径约φ2.6 μm.在一定加液量范围内,加液量的变化对雾化速率影响不大,雾化速率随载气流量和雾化功率的增大而增大;而管路输运损失随载气流量的增大先减小,在载气流量为800 cm3/min附近达到最小后,再随载气流量的增大而增大.