基于分合式混合单元的微混合器设计与研究

作     者：谢海波 赵新泊 XIE Hai-bo;ZHAO Xin-bo

作者机构：浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 

出 版 物：《机电工程》 (Journal of Mechanical & Electrical Engineering)

年 卷 期：2011年第28卷第4期

页      面：397-402页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50705081) 

主　　题：微流体 被动式微混合器 分合式 

摘      要：为实现微尺度下流体的快速均匀混合,基于对流体的分割、合并实现流体间接触面积指数式增长的原理,提出了一种分合式（SAR）混合单元,通过仿真对其支路夹角进行了优化,并最终确定支路夹角θ=70°。利用成熟的标准SU-8光刻及PDMS制作工艺,制作了分合式与组合分合式两种微混合器。采用甘油-水按体积比5∶95（0.000 97 Pa.s）混合而成的溶液对两种微混合器和斜阻块式微混合器进行了实验（Re=0.052~20）。实验结果表明,斜阻块式微混合器在Re≥1.23时,混合长度超过20 mm,而分合式微混合器最大混合长度约7.6 mm,组合分合式微混合器的混合性能最好,其最大混合长度约为5.4 mm。设计的分合式和组合分合式微混合器制作方便,易与微流体系统集成。