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T-型微流控通道中微液滴形成机制的CFD模拟
被引量：
8
1
作者
董立春
吴纪周
+4 位作者
任桂香
谭世语
黄大富
李文平
黄少建
《重庆大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第1期134-139,共6页
采用计算流体力学(CFD)方法,对宽型微米级T-型微通道中微液滴形成机制进行了数值模拟。通过与已有文献实验结果的对比,证明了数值模拟的准确性;发现液滴在微通道中的形成过程可分为液滴形成和成长、液滴与分散相的脱离和液滴从通道壁的...
采用计算流体力学(CFD)方法,对宽型微米级T-型微通道中微液滴形成机制进行了数值模拟。通过与已有文献实验结果的对比,证明了数值模拟的准确性;发现液滴在微通道中的形成过程可分为液滴形成和成长、液滴与分散相的脱离和液滴从通道壁的脱落3个阶段。首次系统分析了通道壁的润湿性对液滴形成的影响,发现当分散相在通道壁上的接触角小于90°时,才能形成微液滴;通道壁越疏分散相,微液滴越容易形成,并且从通道壁上脱离的时间也越短。通过分别改变连续相的黏度、流速以及两相间界面张力,研究了毛细准数Ca对微液滴的形成机制及液滴大小的影响。发现在T-型通道中能形成液滴的范围内,Ca越大,则形成的微液滴体积越小;当Ca大于0.067时,微液滴的直径与连续相Ca的倒数之间存在明显的线性关系。
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关键词
计算流体力学
微流控设备
T-型微通道
微液滴形成机制
润湿性
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职称材料
T-型微通道中液滴形成机制的CFD模拟
被引量：
2
2
作者
邓金
郑晓斌
+5 位作者
吴纪周
陈文
刘雄
董立春
李俊宏
徐玉婷
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第11期39-43,共5页
对微米级窄型T-型微通道中微液滴的形成机制进行了CFD模拟,验证了随毛细准数Ca的增加,液滴的形成会经历"squeezing"和"dripping"机制,且2个机制之间明显的存在着一个"transient"机制。通道壁的润湿性能...
对微米级窄型T-型微通道中微液滴的形成机制进行了CFD模拟,验证了随毛细准数Ca的增加,液滴的形成会经历"squeezing"和"dripping"机制,且2个机制之间明显的存在着一个"transient"机制。通道壁的润湿性能对液滴的形成过程有显著影响,只有当通道壁更亲连续相时,微液滴才能形成。但与"dripping"机制不同,在"squee-zing"机制下,通道壁的润湿性对形成液滴的体积有明显的影响。
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关键词
CFD
T-型微通道
微流控设备
微液滴形成
润湿性
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职称材料
微管流微扰数值分析与转轴粗糙度检测模型
3
作者
宋孟天
雷杰超
张建成
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2020年第6期1367-1377,共11页
微流控设备中的转轴及轴承被黏性流体包裹,在工作过程会因为沉积、磨损和腐蚀等原因变得粗糙。为了评估转轴表面粗糙度对流场的影响和检测表面粗糙度,采用边界微扰法对微管内斯托克斯流的Stokes方程进行小扰动二阶展开。粗糙轴的表面形...
微流控设备中的转轴及轴承被黏性流体包裹,在工作过程会因为沉积、磨损和腐蚀等原因变得粗糙。为了评估转轴表面粗糙度对流场的影响和检测表面粗糙度,采用边界微扰法对微管内斯托克斯流的Stokes方程进行小扰动二阶展开。粗糙轴的表面形貌以两个余弦函数的乘积表示,周向波数和轴向波数分别为n和α,扰动项ε定义为余弦函数振幅与轴的平均半径b之比。得到了库埃特流动中单位面积上轴受到的转矩M和泊肃叶流动中的总流率Q随n、α和ε的变化规律。计算结果表明,M和Q被ε二阶修正。同时通过基于有限元法的数值模拟,验证了解析解的准确性,并拓展了应用范围。基于此提出了转轴表面粗糙度的检测模型,可实现微流控设备表面粗糙度的不拆卸快速检测。
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关键词
微流控设备
斯托克斯流
边界微扰法
解析解
有限元法
粗糙度检测模型
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职称材料
题名
T-型微流控通道中微液滴形成机制的CFD模拟
被引量：
8
1
作者
董立春
吴纪周
任桂香
谭世语
黄大富
李文平
黄少建
机构
重庆大学化学化工学院
出处
《重庆大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第1期134-139,共6页
基金
重庆市自然科学基金资助项目(CSTC
2008BB0059)
+3 种基金
教育部留学人员回国启动基金资助项目(教外司留(2009)8-1)
中央高校基本科研业务费科研专项'研究生科技创新基金'资助项目(CDJXS10221140
CDJXS11221169)
中央高校基本科研业务费资助项目(CDJXS10220006)
文摘
采用计算流体力学(CFD)方法,对宽型微米级T-型微通道中微液滴形成机制进行了数值模拟。通过与已有文献实验结果的对比,证明了数值模拟的准确性;发现液滴在微通道中的形成过程可分为液滴形成和成长、液滴与分散相的脱离和液滴从通道壁的脱落3个阶段。首次系统分析了通道壁的润湿性对液滴形成的影响,发现当分散相在通道壁上的接触角小于90°时,才能形成微液滴;通道壁越疏分散相,微液滴越容易形成,并且从通道壁上脱离的时间也越短。通过分别改变连续相的黏度、流速以及两相间界面张力,研究了毛细准数Ca对微液滴的形成机制及液滴大小的影响。发现在T-型通道中能形成液滴的范围内,Ca越大,则形成的微液滴体积越小;当Ca大于0.067时,微液滴的直径与连续相Ca的倒数之间存在明显的线性关系。
关键词
计算流体力学
微流控设备
T-型微通道
微液滴形成机制
润湿性
Keywords
computational fluid dynamics
microfluidic devices
T-junction
droplet formation
wetting property
分类号
O359 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
T-型微通道中液滴形成机制的CFD模拟
被引量：
2
2
作者
邓金
郑晓斌
吴纪周
陈文
刘雄
董立春
李俊宏
徐玉婷
机构
重庆大学化学化工学院
中冶南方工程技术有限公司
出处
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第11期39-43,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(NSF 21176270)
中央高校基本科研业务费专项"研究生科技创新基金"资助项目(CD-JXS10221140
CDJXS11221169)
文摘
对微米级窄型T-型微通道中微液滴的形成机制进行了CFD模拟,验证了随毛细准数Ca的增加,液滴的形成会经历"squeezing"和"dripping"机制,且2个机制之间明显的存在着一个"transient"机制。通道壁的润湿性能对液滴的形成过程有显著影响,只有当通道壁更亲连续相时,微液滴才能形成。但与"dripping"机制不同,在"squee-zing"机制下,通道壁的润湿性对形成液滴的体积有明显的影响。
关键词
CFD
T-型微通道
微流控设备
微液滴形成
润湿性
Keywords
CFD
T-junction
microfluidic devices
droplet formation
wetting property
分类号
TQ021 [化学工程]
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职称材料
题名
微管流微扰数值分析与转轴粗糙度检测模型
3
作者
宋孟天
雷杰超
张建成
机构
广西大学土木建筑工程学院
广西大学机械工程学院
出处
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2020年第6期1367-1377,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(11672077)。
文摘
微流控设备中的转轴及轴承被黏性流体包裹,在工作过程会因为沉积、磨损和腐蚀等原因变得粗糙。为了评估转轴表面粗糙度对流场的影响和检测表面粗糙度,采用边界微扰法对微管内斯托克斯流的Stokes方程进行小扰动二阶展开。粗糙轴的表面形貌以两个余弦函数的乘积表示,周向波数和轴向波数分别为n和α,扰动项ε定义为余弦函数振幅与轴的平均半径b之比。得到了库埃特流动中单位面积上轴受到的转矩M和泊肃叶流动中的总流率Q随n、α和ε的变化规律。计算结果表明,M和Q被ε二阶修正。同时通过基于有限元法的数值模拟,验证了解析解的准确性,并拓展了应用范围。基于此提出了转轴表面粗糙度的检测模型,可实现微流控设备表面粗糙度的不拆卸快速检测。
关键词
微流控设备
斯托克斯流
边界微扰法
解析解
有限元法
粗糙度检测模型
Keywords
microfluidic devices
Stokes flow
boundary perturbation method
analytical solution
finite element method
roughness detection model
分类号
O351.2 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
T-型微流控通道中微液滴形成机制的CFD模拟
董立春
吴纪周
任桂香
谭世语
黄大富
李文平
黄少建
《重庆大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
T-型微通道中液滴形成机制的CFD模拟
邓金
郑晓斌
吴纪周
陈文
刘雄
董立春
李俊宏
徐玉婷
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2012
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
微管流微扰数值分析与转轴粗糙度检测模型
宋孟天
雷杰超
张建成
《广西大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2020
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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