表面张力驱动下挡板对微通道混合效果的影响

作者:唐钧屹;陈晔 刊名:轻工机械 上传者:高欢欢

【摘要】微流控系统由于微通道尺寸变得越来越小;所以原先传统的外力驱动方式遇到了很大的困难;而表面张力驱动微流体不需要任何外部能量源;对于设备小型化和集成化非常有优势;课题组通过对微混合通道内设置挡板;改变挡板的结构参数;通过数值模拟来研究表面张力驱动下挡板结构参数对混合效果的影响;研究结果表明:设置了挡板后微通道的混合效果显著提高;同时随着挡板结构参数的改变;微通道的混合效果也随之呈现出一定的变化规律;挡板的设置扰乱了微流体的流动;使得流体间的界面接触变多;混合效果得到提高;

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第 38卷 第 2 期 2020年 4 月 轻工机械 Light Industry Machinery Vol. 38 No. 2 Apr. 2020 [ 研 究 . 设计] DOI:10_3969/j.issn. 1005-2895. 2020.02. 004 表面张力驱动下挡板对微通道混合效果的影响 唐钧屹,陈 晔 ( 南京工业大学机械与动力工程学院,江 苏 南 京 211816) 摘 要 :微流控系统由于微通道尺寸变得越来越小,所以原先传统的外力驱动方式遇到了很大的困难。而表面张力驱动 微流体不需要任何外部能量源,对于设备小型化和集成化非常有优势。课题组通过对微混合通道内设置挡板,改变挡板 的结构参数,通过数值模拟来研究表面张力驱动下挡板结构参数对混合效果的影响。研究结果表明:设置了挡板后微通 道的混合效果显著提高;同时随着挡板结构参数的改变,微通道的混合效果也随之呈现出一定的变化规律。挡板的设置 扰乱了微流体的流动,使得流体间的界面接触变多,混合效果得到提高。 关 键 词 :微混合器;表面张力驱动;挡板;混合效果;数值模拟 中图分类号:TH703 文献标志码:A 文章编号:丨005-2895(2020>02>0018*06 Effect of Baffles on Mixing Performance of Surface- Tension-Driven MicroChannel TANG Junyi,CHEN Ye (School of Mechanical and Power Engineering,Nanjing Technology University, Nanjing 211816,China) Abstract: As the size of microchannels of the microfluidic system becomes smaller and smaller, the traditional external force driving method has encountered great difficulties. The surface-tension-driven microfluid does not require any external power source, which is very advantageous for miniaturization and integration of microfluidic devices. By setting the baffle in the micro-mixing channel and changing the structural parameters of the baffle, the influence of the structural parameters of the baffle driven by the surface tension on the mixing effect was studied by numerical simulation. The results show that the mixing effect of the microchannels with baffle is significantly improved. At the same time, with the change of the baffle structure parameters, the mixing eff

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