本章对概念性基本流体机械问题如液相体系中金属液滴的形成、滴射喷射转变等进行了系统的阐述，同时阐述一些科学技术问题，诸如液态金属液滴在降落过程中和冷却流体之间的作用，以及如何在冷却流体中精确控制液滴沉积等。
对液相3D打印方法来说，液滴的形成和沉积是其中的核心问题。关于针头处形成液滴的原理和现象在近些年已经有了一系列的研究成果［9-11］，当把液态金属通过针头注入另外一种不互溶的流体中时，可以观察到两种不同的液滴形成现象［12］。当液态金属的注射速度低于临界值时，针头处将形成单个的液滴，但当注射速度高于临界值时，针头处将形成金属射流，由于瑞利-泰勒不稳定性，金属射流将分散为单个液滴。一般来讲，前一种情况下，决定液滴颗粒尺寸的因素有浮力、黏度、冷却流体和液滴的表面张力；后一种情况下，颗粒尺寸则由射流稳定性动力学决定［10］。此外，液滴离开针头时的形状特征也影响到打印过程［11，13，14］。
实验观察也证实了上述理论，图6.11a展示了液滴形成的过程，可以看出当液滴速度很小（3.34 mm/s）时，墨水由于较大的表面张力会在针头下端形成较大的圆球液滴，随着液滴下落速度的增加，相邻液滴的距离会越来越小并最终连成一条线，即图6.11b展示出的这一有趣的长尾巴蝌蚪形状的液滴生成现象。
图6.11 液相流体中液滴形成的动态过程［1］(www.xing528.com)
a.水冷却流体中的金属液滴形成过程，液滴下落速度为3.34 mm/s；b.无水乙醇冷却流体中由于快速注射而产生的长尾巴蝌蚪状金属液滴，液滴下落速度为7.98 mm/s。
下面以金属柱的打印来说明金属结构的成型过程：当一滴液态金属滴在已成型金属柱的顶端时，柱的顶端吸热熔化并与液滴熔合，在周围流体的冷却作用下，液滴迅速凝固，从而成为已打印的金属柱新的顶端，随着液滴的不断下落，金属柱也在不断向上“生长”，图6.12展示了这种打印过程。
图6.12 无水乙醇冷却流体中的金属液滴沉积过程（液滴下落平均速度为5.65 mm/s）［1］
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