检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2008年第12期23卷 2286-2290页

作者：刘湘云张仁元柯秀芳李石栋广东工业大学材料与能源学院广州510006 华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

对一个双向进口的微型圆柱混合器的混合过程进行了数值模拟,并与实验结果进行了对照.结果表明,该微混合器没有设置专门的扰流装置,仅采用两侧切向进流体,两种流体在混合器内产生了较好的混合效果.研究表明,混合效果并不是随着雷诺数增... 详细信息

对一个双向进口的微型圆柱混合器的混合过程进行了数值模拟,并与实验结果进行了对照.结果表明,该微混合器没有设置专门的扰流装置,仅采用两侧切向进流体,两种流体在混合器内产生了较好的混合效果.研究表明,混合效果并不是随着雷诺数增大而增强,只有在雷诺数小于90的范围内,才能够得到均匀的混合效果.

关键词：混合过程微混合器微尺度切向进口雷诺数

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基于成涡结构的微混合器内混合特性研究

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工程热物理学报 2013年第7期34卷 1274-1278页

作者：李健夏国栋田欣平北京工业大学环境与能源工程学院强化传热与过程节能教育部重点实验室北京100124

基于成涡强化混合原理,提出了一种布置成涡结构的被动式微混合器,并借助商业软件对该微混合器进行了三维数值模拟。模型采用有限体积法离散、SIMPLEC算法进行层流计算。同时借助混合强度作为混合特性的衡量指标,分析了体积流量0.18μL/... 详细信息

基于成涡强化混合原理,提出了一种布置成涡结构的被动式微混合器,并借助商业软件对该微混合器进行了三维数值模拟。模型采用有限体积法离散、SIMPLEC算法进行层流计算。同时借助混合强度作为混合特性的衡量指标,分析了体积流量0.18μL/min至1.75 mL/min范围下微混合器内流体的混合特性。结果显示,通过在弯曲通道内布置成涡结构、改变成涡结构的数目和位置等方式,对微混合器内流体的混合性能具有显著影响。综合考虑混合强度与结构参数等因素,当-45°对称布置两个双缝隙结构时,该被动式微混合器可获得最佳的混合强度。

关键词：微混合器分离重组成涡单元数值模拟混合特性

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T形微混合器内的混合特性

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化工学报 2006年第8期57卷 1884-1890页

作者：赵玉潮应盈陈光文袁权中国科学院大连化学物理研究所

以VillermauxDushman快速平行竞争反应为模型体系,研究了宽600μm、深300μm的T形微通道内的微观混合特性,着重考察了不同进出口结构、微通道长度、体积流量比等对微通道内流体微观混合效果的影响.实验结果表明:P啨clet数在7.0×106... 详细信息

以VillermauxDushman快速平行竞争反应为模型体系,研究了宽600μm、深300μm的T形微通道内的微观混合特性,着重考察了不同进出口结构、微通道长度、体积流量比等对微通道内流体微观混合效果的影响.实验结果表明:P啨clet数在7.0×106～2.0×108之间,无返混;体积流量比愈小,离集指数Xs愈小,微观混合效果愈好.不同进出口结构尺寸、体积流量比对微观混合的影响取决于Reyonlds数的大小,Re微观混合效果愈好;Re>Rec时,Xs趋于定值,约为2.7×10-4,接近理想微观混合效果.

关键词：微混合器微观混合微通道微反应器

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扩展腔对方波型微混合器混合性能的影响研究

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力学学报 2018年第2期50卷 254-262页

作者：刘赵淼王文凯逄燕北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

微混合器凭借节约试剂、混合强度高和易于集成等优点,在材料合成、医药制备和生化检测等领域中具有广泛的应用.为了进一步提高混合性能,保证混合过程的安全性及生化反应结果的准确性,设计了一种带扩展腔的新型方波型微混合器.在综合考... 详细信息

微混合器凭借节约试剂、混合强度高和易于集成等优点,在材料合成、医药制备和生化检测等领域中具有广泛的应用.为了进一步提高混合性能,保证混合过程的安全性及生化反应结果的准确性,设计了一种带扩展腔的新型方波型微混合器.在综合考虑混合强度和压降的前提下,通过实验研究和数值模拟分析了窄缝宽度、窄缝长度和扩展腔高度对微混合器混合性能的影响并得到了不同雷诺数Re条件下的最优结构参数.与方波型微混合器的混合性能进行比较,发现Re 5时,带扩展腔的方波型微混合器的混合强度更高,其中Re=20时两者混合强度相差最多,可达12%.在相同Re下,带扩展腔的方波型微混合器的压降要低于方波型微混合器.对带扩展腔的方波型微混合器进行内部流场分析,发现扩展腔结构能在流体层流状态的基础上引入涡流,使通道中流体的流动状态发生改变、对流增强,进而混合性能提高.

关键词：微混合器混合强度压降结构优化数值模拟

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布置成涡结构微混合器内的流动与混合特性

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化工学报 2013年第7期64卷 2328-2335页

作者：李健夏国栋北京工业大学环境与能源工程学院强化传热与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于成涡结构强化混合原理设计了一种改进型的平面被动式微混合器。采用商业软件CFD-ACE+对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟和结构优化,进一步揭示该微混合器结构对通道内流体流动与混合特性的影响。结合混合通道内流体的... 详细信息

基于成涡结构强化混合原理设计了一种改进型的平面被动式微混合器。采用商业软件CFD-ACE+对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟和结构优化,进一步揭示该微混合器结构对通道内流体流动与混合特性的影响。结合混合通道内流体的浓度和流型分布的数值和实验结果可知,该新型微混合器在布置成涡结构的弯曲通道内形成了扩展涡、分离涡和Dean涡,实现了涡系的叠加和强化,加大了流体间的扰动,从而增加了流体的接触面积强化混合;在综合考虑流体混合强度和压降分布等因素下,成涡结构正向布置且缝宽比Wd/W=1/4,厚宽比B/W=3/10,布置角度θa=120°的该微混合器在较广Re范围内的混合效果显著。

关键词：微混合器成涡结构弯曲通道结构优化

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内置周期挡板的T-型微混合器

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光学精密工程 2015年第10期23卷 2877-2886页

作者：何秀华颜杰王岩江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

设计了一种流道内布置周期挡板结构的高效T-型微混合器来提高微流控系统的混合效率。该微混合器结构简单,周期布置的挡板可以有效地缩短流体混合所需的流道长度和时间,混合效率高。安排了正交实验组,利用计算流体力学软件ANSYS CFX研究... 详细信息

设计了一种流道内布置周期挡板结构的高效T-型微混合器来提高微流控系统的混合效率。该微混合器结构简单,周期布置的挡板可以有效地缩短流体混合所需的流道长度和时间,混合效率高。安排了正交实验组,利用计算流体力学软件ANSYS CFX研究了流道结构参数对混合效果的影响。采用静态田口分析法对数值模拟结果进行分析。结果表明:流道结构参数对混合效果的相对影响程度排列如下:挡板攻角(θ)>流道高度(H)>挡板宽度(L)>相邻混合单元之间距离(D)。根据结构参数对混合效果的影响程度,得出研究参数范围内的最优组合为:θ=75°,H=0.4 Wm,L=0.7 Wm,D=0.6 Wm(这里Wm为流道宽度,等于200μm)。实验显示,结构参数符合最优参数组合的微混合器的混合效果提升显著,雷诺数Re=54时即可实现完全混合(混合指标M>95%)。文中研究了流道结构对进出口压降的影响,结果显示,攻角θ对进出口压降的影响趋势在不同雷诺数下相同,参数H,D亦如此。

关键词：微流控微混合器田口方法微混合混合效率正交试验设计

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基于拓扑优化的电渗流微混合器电极

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光学精密工程 2023年第17期31卷 2515-2524页

作者：孙建文张健宇李博文邓永波中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

电渗是当前芯片实验室设备中微流体常用的驱动方式之一,其中电极版图对控制电渗驱动的外电场起到关键作用。针对电渗流电极版图大多基于尺寸优化和形状优化的方法难以大幅提升微流控器件性能的问题,建立电渗流电极拓扑优化模型,采用滤... 详细信息

电渗是当前芯片实验室设备中微流体常用的驱动方式之一,其中电极版图对控制电渗驱动的外电场起到关键作用。针对电渗流电极版图大多基于尺寸优化和形状优化的方法难以大幅提升微流控器件性能的问题,建立电渗流电极拓扑优化模型,采用滤波方程和阈值投影控制电极结构的特征尺寸,通过连续伴随分析方法获得模型的伴随敏度,进而演化电极版图的结构设计变量,最终实现电渗流电极的拓扑优化。基于上述拓扑优化方法设计电渗流微混合器的电极版图,并对影响微混合器混合效果的因素进行分析。结果表明,电渗流微混合器的混合评价指数达到0.047,能够实现两种不同浓度溶液的完全混合。微混合器良好的混合性能验证了本文提出电渗流电极拓扑优化方法的有效性。

关键词：微流体拓扑优化电渗微混合器电极

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基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器

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吉林大学学报（工学版） 2018年第5期48卷 1500-1507页

作者：刘建芳王记波刘国君李新波梁实海杨志刚吉林大学机械科学与工程学院长春130022 吉林大学通信工程学院长春130022

为改善微尺度下流体的混合效果,提高微混合器的混合效率,设计制造了一种基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器。该微混合器以双腔串联压电泵为驱动源,结合Y型多拐角螺旋式三维流道,基于PMMA封装键合工艺,在一定温度、压力条件下键合... 详细信息

为改善微尺度下流体的混合效果,提高微混合器的混合效率,设计制造了一种基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器。该微混合器以双腔串联压电泵为驱动源,结合Y型多拐角螺旋式三维流道,基于PMMA封装键合工艺,在一定温度、压力条件下键合而成。应用CAE软件对结构进行了仿真优化设计,优选出最佳结构参数,最终确定外形尺寸为50mm×35mm×7.2mm。在实验室内进行了脉动和混合效果实验,实验结果表明:当频率为50Hz,输出流量约为1mL/min时,流道内脉动效果明显;压电微泵脉动混合技术和多拐角流道结构促进微流体混合,是一种融合了主、被动混合器特点的新型微混合技术。

关键词：流体传动与控制机械设计压电驱动三维流道 PMMA键合微混合器压电微泵

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一种基于特斯拉阀结构的微混合器设计、模拟及其试验研究

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化工进展 2021年第8期40卷 4173-4178页

作者：翁祥宇严生虎张跃刘建武沈介发常州大学石油化工学院江苏常州213164 常州大学药学院江苏常州213164 石油和化工行业连续流技术工程实验室江苏常州213164

微混合器是常见的用于流体混合的设备,由于特斯拉阀结构简单稳定,流动方式特殊,具有开发微混合器的潜质。本文通过数值模拟的方法,在特斯拉阀结构以及前期研究的基础上,改进并优化了一种特斯拉型的微混合器,利用流体力学软件(Fluent)研... 详细信息

微混合器是常见的用于流体混合的设备,由于特斯拉阀结构简单稳定,流动方式特殊,具有开发微混合器的潜质。本文通过数值模拟的方法,在特斯拉阀结构以及前期研究的基础上,改进并优化了一种特斯拉型的微混合器,利用流体力学软件(Fluent)研究了不同θ角度以及不同雷诺数下的混合程度,并对该结构的混合效果进行了流场分析以及试验验证。结果表明,该新型微混合器的最佳几何参数为θ=30°。两股流体在Re=52.5、混合长度为50mm时,混合程度η=0.9647,体系压降为330.45Pa。该微混合器的操作压降较低,相对于先前结构,混合性能更好,混合长度更短。

关键词：微混合器特斯拉阀数值模拟流场分析

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错位碰撞型微混合器混合性能的模拟分析与优化设计

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化工进展 2023年第9期42卷 4559-4572页

作者：赵曦马浩然李平黄爱玲宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室宁夏银川750021

微混合器作为微流控设备的重要组成部分,广泛应用于生化领域,由于在微通道下流体流动为层流,混合较差,对于快速反应,混合是影响效率的主要因素。本文对影响混合效率的3种微混合器结构进行了数值模拟,通过变化微混合器的通道宽高比、发... 详细信息

微混合器作为微流控设备的重要组成部分,广泛应用于生化领域,由于在微通道下流体流动为层流,混合较差,对于快速反应,混合是影响效率的主要因素。本文对影响混合效率的3种微混合器结构进行了数值模拟,通过变化微混合器的通道宽高比、发散处最大宽度、碰撞处错位高度3个结构参数,模拟研究其在层流下的混合性能。结果表明,流体碰撞处错位高度对混合性能影响最明显。对模拟结果最佳的微混合器(MST)进一步优化其结构得到新的微混合器(MTT),将MTT与MST及普通T型微混合器(MT)进行比较。MTT微混合器出口处的混合指数达到81%,而普通T型微混合器在相同的条件下只有5.3%。通过模拟分析混合过程,有效改善了错位碰撞型微混合器的结构,有利于提高流体混合效率,提高反应速度。

关键词：混合性能微混合器错位碰撞层流数值模拟

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