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电解辅助微电铸法制备微混合器镍金属模具
1
作者 杜立群 王忠民 +2 位作者 郭柄江 刘柄男 尚柄泽 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期169-179,共11页
目的采用微电铸技术在不锈钢基底上进行微混合器镍金属模具的制备,以满足对高载荷下长期高精度的使用要求。方法为获得与镍铸层具有较高界面结合强度的金属基底,采用Materials Studio软件模拟了3种不锈钢基底(304、316和S136)与镍铸层... 目的采用微电铸技术在不锈钢基底上进行微混合器镍金属模具的制备,以满足对高载荷下长期高精度的使用要求。方法为获得与镍铸层具有较高界面结合强度的金属基底,采用Materials Studio软件模拟了3种不锈钢基底(304、316和S136)与镍铸层的分离功。此外,采用电解刻蚀方法提高了镍铸层与S136不锈钢的界面结合强度,并通过实验对电解刻蚀参数进行了优选。通过垂直拉伸法验证了分子动力学求解分离功的可靠性,并测量了较优刻蚀参数下和未刻蚀时镍铸层与S136不锈钢间的界面结合强度。结果S136不锈钢与镍铸层的分离功最大,界面结合强度最高,更适合作为微混合器镍金属模具的基底。通过分子动力学得到的3种不锈钢基底与镍铸层的分离功与实际的界面结合强度变化趋势相同。在刻蚀时间为60 s、刻蚀电压为10 V条件下,能获得合适的刻蚀深度、单边侧蚀量以及较大的表面粗糙度,该参数是提高界面结合强度的较优参数。刻蚀后镍铸层与S136不锈钢的界面结合强度为29.56 MPa,相较于未刻蚀时提高了218%。结论基于以上仿真和实验结果,制备了满足要求的微混合器镍金属模具,其模芯高度为59.3~61.4μm,最小线宽为60.2~61.5μm。 展开更多
关键词 界面结合强度 微电铸 电解刻蚀 微混合器 分子动力学
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枝形微混合器内液-液两相流动和传质特性
2
作者 何升 钱刚 《应用化工》 北大核心 2025年第5期1119-1123,1131,共6页
液-液两相流的流动和传质规律对推动微混合器的实际应用具有重要意义。采用计算流体力学模拟研究了水和正丁醇两相流动,分析了流量比、黏度、界面张力和接触角对流型和混合效果的影响;测定了丁二酸从正丁醇传递至水相的萃取效率和体积... 液-液两相流的流动和传质规律对推动微混合器的实际应用具有重要意义。采用计算流体力学模拟研究了水和正丁醇两相流动,分析了流量比、黏度、界面张力和接触角对流型和混合效果的影响;测定了丁二酸从正丁醇传递至水相的萃取效率和体积传质系数。结果表明,枝形微混合器中,两相的流量比对传质性能的影响最大。随着流量比增加,两相流型由弹状流向液滴流转变,显著增大了传质面积并加速了界面更新,体积传质系数提升了7.5倍;分散相黏度增加导致平行流形成,相界面积减小,萃取效率和体积传质系数分别减小至0.24与0.13 s^(-1);界面张力增大时,流型从液滴流向环状流转变,相界面积减小,混合效果变差;改变壁面润湿性,液滴尺寸随着接触角的增大而减小。 展开更多
关键词 微混合器 枝形结构 计算流体力学 流型 传质
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分离再结合型与内交叉指型微混合器微观混合性能实验研究 被引量：1
3
作者 李明 王瑶 +3 位作者 张娜 任郑玲 马学虎 李雪菲 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期441-446,共6页
利用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系对分离再结合型和内交叉指型微混合器的微观混合性能进行了研究.实验考察了氢离子浓度、雷诺数和混合流体的体积流量比对微混合器离集指数的影响,并对实验结果进行了理论分析.研究结果表明,对所研究... 利用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系对分离再结合型和内交叉指型微混合器的微观混合性能进行了研究.实验考察了氢离子浓度、雷诺数和混合流体的体积流量比对微混合器离集指数的影响,并对实验结果进行了理论分析.研究结果表明,对所研究的两种微混合器,混合流体的体积流量比为1时,适宜的氢离子浓度范围均为0.02-0.04mol/L,微观混合效果最好.随着体积流量比的增加,离集指数增加,表明微观混合性能变差.雷诺数增大有利于微观混合效率的提高.在所研究的雷诺数范围内,相同雷诺数时分离再结合型微混合器的微观混合效果略好于内交叉指型微混合器. 展开更多
关键词 微混合器 微观混合 离集指数 分离再结合型微混合器 内交叉指型微混合器
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无源微混合器研究进展
4
作者 谢煜 田旺 +1 位作者 张杨 秦康 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期82-87,共6页
介绍了基于层压的微混合器、基于障碍物的微混合器、基于收敛-发散的微混合器和基于弯曲通道的微混合器等4种主要的无源微混合器研究进展,深入分析了各自的结构特点、混合特性、优缺点及适宜的应用场景。在此基础上,对无源微混合器的主... 介绍了基于层压的微混合器、基于障碍物的微混合器、基于收敛-发散的微混合器和基于弯曲通道的微混合器等4种主要的无源微混合器研究进展,深入分析了各自的结构特点、混合特性、优缺点及适宜的应用场景。在此基础上,对无源微混合器的主要制造技术进行了归纳,未来3D打印等新型增材制造技术的发展将会高效赋能微流控元件的大规模制造和集成化应用。最后展望了无源微混合器的发展方向。 展开更多
关键词 无源微混合器 微尺度 多相流 应用场景 制造
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微混合器的研究进展 被引量：7
5
作者 李倩 徐进良 +1 位作者 毛文彬 张伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期922-926,932,共6页
微混合器作为全微分析系统、生物芯片等的重要部件,引起了学术界广泛的研究与重视。本文从微混合存在的困难、微混合器的原理、分类、加工方法等方面对目前国内外在微混合器方面的研究进行了详细的综述,阐述了目前存在的各类微混合器的... 微混合器作为全微分析系统、生物芯片等的重要部件,引起了学术界广泛的研究与重视。本文从微混合存在的困难、微混合器的原理、分类、加工方法等方面对目前国内外在微混合器方面的研究进行了详细的综述,阐述了目前存在的各类微混合器的优缺点,并提出了自身得到的研究成果,最后就发展前景作了展望。 展开更多
关键词 微尺度 微流控 主动微混合器 被动微混合器
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T形微混合器内的混合特性 被引量：32
6
作者 赵玉潮 应盈 +1 位作者 陈光文 袁权 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1884-1890,共7页
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... 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<Rec时,影响较大,且随Re增加,Xs减小,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. 展开更多
关键词 微混合器 微观混合 微通道 微反应器
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主辅通道型微混合器的设计与制作 被引量：13
7
作者 张平 胡亮红 +3 位作者 吴一辉 刘震宇 刘永顺 邓永波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期872-879,共8页
为了实现微量液体的快速均匀混合,设计了一种PDMS双层结构的新型微混合器。研究了混合器的制作方法以及几何尺寸和Re数对混合的影响。依据Fick第一定律介绍了主辅通道型微混合器的设计原理;采用有限元方法对不同几何尺寸及Re数下混合器... 为了实现微量液体的快速均匀混合,设计了一种PDMS双层结构的新型微混合器。研究了混合器的制作方法以及几何尺寸和Re数对混合的影响。依据Fick第一定律介绍了主辅通道型微混合器的设计原理;采用有限元方法对不同几何尺寸及Re数下混合器中液体的速度流场及浓度场进行了数值模拟;数值分析显示,随着主辅通道出口宽度比的减小,通道长度的增加和雷诺数的减小,混合器的混合率增加。最后,依据仿真结果制作了主辅通道深度比为0.71,出口宽度比为1,通道长度为9mm的微混合器并进行了去离子水和红墨水的混合实验。实验结果表明:当Re<5时,设计的混合器能实现液体的快速混合,并且混合率随着Re的减小而增大,基本满足低Re数下微量液体快速均匀混合的要求。 展开更多
关键词 微通道 微混合器 浓度梯度 扩散 PDMS
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内置周期挡板的T-型微混合器 被引量：10
8
作者 何秀华 颜杰 王岩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2877-2886,共10页
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... 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。 展开更多
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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内置阻块型微混合器内流体混合强化的数值模拟 被引量：7
9
作者 王昆 王嘉骏 +1 位作者 冯连芳 顾雪萍 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期30-34,共5页
采用计算流体力学方法对3种内置阻块波浪形微混合器进行模拟研究,考察内置阻块尺寸、排列方式及阻块数量对流体混合的强化效果。由速度场和物质输运模型结合进行流体的混合模拟,得到流体混合快照图和流体混合速率,进一步由流体平均径向... 采用计算流体力学方法对3种内置阻块波浪形微混合器进行模拟研究,考察内置阻块尺寸、排列方式及阻块数量对流体混合的强化效果。由速度场和物质输运模型结合进行流体的混合模拟,得到流体混合快照图和流体混合速率,进一步由流体平均径向线拉伸和李雅普洛夫指数定量表征混沌混合程度。结果表明:混合器壁面波浪状V形凹槽的设计和微通道内长方块的设置产生周期性的流场,从而引发混沌流。将阻块倾斜设置或增加微通道内阻块的数量,混沌流作用增强,从而促进流体混合。最后考察了不同贝克来数Pe下流体的混合性能,发现微通道混合量纲一长度与lnPe之间呈线性关系。 展开更多
关键词 微混合器 混沌混合 计算流体力学 线拉伸 李雅普洛夫指数
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压电无阀微混合器的数值模拟 被引量：4
10
作者 何秀华 邓许连 +2 位作者 毕雨时 王健 禚洪彩 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第4期292-296,共5页
设计了一种压电无阀微混合器,对微混合器的结构和工作原理进行了说明和分析,并对其进行了数值模拟.利用ANSYS软件对微混合器的驱动部件圆形复合压电振子进行了瞬态动力学分析,研究了压电振子中心平面上各点在正弦交变电压驱动下的振动... 设计了一种压电无阀微混合器,对微混合器的结构和工作原理进行了说明和分析,并对其进行了数值模拟.利用ANSYS软件对微混合器的驱动部件圆形复合压电振子进行了瞬态动力学分析,研究了压电振子中心平面上各点在正弦交变电压驱动下的振动位移随各点半径、驱动电压的变化规律,发现各点位移呈正弦变化规律,各点振幅随半径的增大而减小,随驱动电压的增大而增大.根据压电振子各点位移变化规律拟合得到了压电振子运动位移方程,并根据位移方程编写了UDF程序,经编译后将UDF程序调入到Fluent软件中,以此作为设定压电振子的运动边界条件,采用动网格模型对微混合器进行了动态数值模拟,得到了压电无阀微混合器的流量及微混合器不同时刻的微混合器腔内的混合情况.结果表明:设计的压电无阀微混合器不仅能实现流体泵送,也可以在较短的时间内实现流体间的均匀混合. 展开更多
关键词 压电无阀微混合器 数值模拟 压电振子 运动边界 动网格
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高回流被动式微混合器设计及数值模拟 被引量：4
11
作者 张端 汪甜 +1 位作者 高岩 何熊熊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1621-1626,共6页
为了提高混合强度设计了一种高回流被动式微混合器,其反馈通道中的回流延长了混合时间并促进形成涡流,增强了对流和扩散作用。通过优化反馈通道形状和混合腔入口尺寸,该微混合器提升了其回流率和混合强度。利用仿真软件Fluent分析该微... 为了提高混合强度设计了一种高回流被动式微混合器,其反馈通道中的回流延长了混合时间并促进形成涡流,增强了对流和扩散作用。通过优化反馈通道形状和混合腔入口尺寸,该微混合器提升了其回流率和混合强度。利用仿真软件Fluent分析该微混合器的性能,仿真表明对于给定的微混合器其回流率和混合强度仅仅决定于雷诺数,回流率和混合强度均随雷诺数增大而增大。特别地,当雷诺数低至8.3时,仍可在反馈通道中找到回流;当雷诺数为99.6时,回流率达到24%,混合强度则超过60%。通过对反馈通道倾斜角度参数的模拟,该微混合器的回流率和混合强度均有明显提升。 展开更多
关键词 微混合器 回流 数值模拟 涡流 混合强度
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磁性微混合器混合性能的实验研究 被引量：5
12
作者 王瑞金 林小禾 林建忠 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期989-991,共3页
自装配磁性微混合器是利用聚合的磁流体在旋转磁场作用下的运动,来破坏流体的层流状态,产生混沌对流而加强流体间的混合。利用Micro-PIV对不同磁场强度、旋转频率和流量下的混合效率进行了实验研究,结果表明:在保证外磁场能带动磁流体... 自装配磁性微混合器是利用聚合的磁流体在旋转磁场作用下的运动,来破坏流体的层流状态,产生混沌对流而加强流体间的混合。利用Micro-PIV对不同磁场强度、旋转频率和流量下的混合效率进行了实验研究,结果表明:在保证外磁场能带动磁流体聚合链运动的前提下,磁场强度对混合效率的影响不大;而外磁场的旋转频率对混合效果有较大的影响,当旋转频率较低时混合效率随旋转频率升高而提高,而当旋转频率超过临界频率时,由于粘性拖曳力克服了磁场力,磁性颗粒的聚合被破坏,使混合效率反而下降。为磁性微混合器的设计提供基础。 展开更多
关键词 磁流体 微混合器 MICRO-PIV 混合效率
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布置成涡结构微混合器内的流动与混合特性 被引量：11
13
作者 李健 夏国栋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2328-2335,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 微混合器 成涡结构 弯曲通道 结构优化
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三种不同结构微混合器的性能分析及压损比较 被引量：2
14
作者 夏国栋 吴宏杰 +2 位作者 李健 崔珍珍 周明正 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期466-472,共7页
对平面内非对称圆形通道、扇形通道及错位通道3种不同结构类型的微混合器的混合特性进行了数值模拟和分析,讨论在不同雷诺数下,通道几何结构参数对微混合器混合强度及通道压力损失的影响.研究结果表明:在雷诺数大于10时,3种类型微混合... 对平面内非对称圆形通道、扇形通道及错位通道3种不同结构类型的微混合器的混合特性进行了数值模拟和分析,讨论在不同雷诺数下,通道几何结构参数对微混合器混合强度及通道压力损失的影响.研究结果表明:在雷诺数大于10时,3种类型微混合器混合强度均随雷诺数增大而增大;在不同雷诺数下,错位通道微混合器混合效果最佳,但其压力损失会相对增大. 展开更多
关键词 微混合器 混合强度 压力损失 数值模拟
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基于对数螺旋线的新型被动式微混合器的性能 被引量：2
15
作者 何秀华 韦丹丹 +2 位作者 邓志丹 杨嵩 蔡盛川 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2014年第11期968-972,共5页
为了提高微混合器的混合效果,减少能量损失,提出一种由对数螺旋线流道组成的被动式微混合器,该微混合器的流道由2条对数螺旋线构成,对数螺旋线极角的取值范围为0°-180°.采用CFD软件分析了该微混合器在不同雷诺数下的混合性能... 为了提高微混合器的混合效果,减少能量损失,提出一种由对数螺旋线流道组成的被动式微混合器,该微混合器的流道由2条对数螺旋线构成,对数螺旋线极角的取值范围为0°-180°.采用CFD软件分析了该微混合器在不同雷诺数下的混合性能,雷诺数取值范围为0.2-100.0,选择层流模型进行数值模拟.结果显示,当雷诺数小于5.0时,微混合器的出口混合指标随雷诺数的增加逐渐减小;当雷诺数大于5.0时,出口混合指标随雷诺数的增加而增大.雷诺数为0.2时,微混合器的混合指标受对数螺旋线系数b2和宽度w的影响很小,此时混合指标在0.6-0.8;随着雷诺数的增加,对数螺旋线系数b2和宽度w对混合指标的影响逐渐变强.在雷诺数为50.0的情况下,当b2为0.35-0.50,w为0.05-0.13时,微混合器的混合指标较大,混合效果较好. 展开更多
关键词 微混合器 混合指标 对数螺旋线 数值模拟
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新型微混合器用于油品脱酸的研究 被引量：3
16
作者 徐建鸿 骆广生 陈桂光 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期47-49,共3页
设计了新型的微混合及传质设备——膜分散萃取器,并应用模拟体系考察了该设备用于油品脱酸过程的性能。实验结果表明,膜分散萃取器在水相与油相相比1:50条件下操作具有很好的脱酸效果,对酸值为1.84 mgKOH/g的汽油和酸值为3.2mgKOH/g的原... 设计了新型的微混合及传质设备——膜分散萃取器,并应用模拟体系考察了该设备用于油品脱酸过程的性能。实验结果表明,膜分散萃取器在水相与油相相比1:50条件下操作具有很好的脱酸效果,对酸值为1.84 mgKOH/g的汽油和酸值为3.2mgKOH/g的原油,其脱酸率均可达到90%以上;设备处理量大,单位膜面积处理量可达2000m3/(m2·h),料液在设备中停留时间小于O.5s;过程无乳化现象,可以自然沉降分离,毋需电场作用处理。 展开更多
关键词 微混合器 石油产品 脱酸工艺 环烷酸 脂肪酸 膜 分散性 萃取设备 混合器
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基于硅结构的微混合器研究进展与应用 被引量：2
17
作者 张仁元 黄金 +1 位作者 李昌明 柯秀芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第3期67-69,共3页
阐述了微混合器的一般概念,从不同角度对微混合器进行分类,综述了微混合器的国内外研究现状,从尺度效应、表面效应和多相流等3个方面分析了微混合器研究过程中存在的问题和今后的研究方向,就微混合器在生物芯片和微小型化学化工机械系... 阐述了微混合器的一般概念,从不同角度对微混合器进行分类,综述了微混合器的国内外研究现状,从尺度效应、表面效应和多相流等3个方面分析了微混合器研究过程中存在的问题和今后的研究方向,就微混合器在生物芯片和微小型化学化工机械系统中的应用作了简要说明,展望了微混合器的研究前景。 展开更多
关键词 微混合器 尺度效应 表面效应 微机电系统 硅结构 微流体控制系统
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扩展腔对方波型微混合器混合性能的影响研究 被引量：5
18
作者 刘赵淼 王文凯 逄燕 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期254-262,共9页
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... 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. 展开更多
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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内置阻块和挡板微混合器的性能 被引量：5
19
作者 何秀华 王岩 高凌峰 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1282-1287,共6页
为提高微机电系统中微混合器的混合效率,基于混沌对流原理,研究了一种流道内布置周期性阻块和挡板结构的被动式微混合器.首先,采用田口分析方法,研究了流道结构参数对流体混合的强化效果,得到微混合器的最优结构参数组合;然后,与现有试... 为提高微机电系统中微混合器的混合效率,基于混沌对流原理,研究了一种流道内布置周期性阻块和挡板结构的被动式微混合器.首先,采用田口分析方法,研究了流道结构参数对流体混合的强化效果,得到微混合器的最优结构参数组合;然后,与现有试验和模拟结果进行对照,验证了数值模拟方法的可靠性;最后,通过CFX数值模拟软件对其内部流场及混合特性进行研究分析.结果表明,倾斜挡板和圆柱形阻块的周期性设置,使微混合器中心处Y方向的速度分量uy沿X轴作周期性变化,提高了混沌对流强度;当雷诺数超过20时,微流道内产生了一系列复杂的涡结构,大大增加了2种混合流体的接触面积,促使2种流体实现完全混合. 展开更多
关键词 微混合器 微机电系统 混沌对流 田口方法 混合特性
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3D-不对称菱形被动式微混合器混合特性 被引量：2
20
作者 鲁聪达 薛浩 +2 位作者 吴化平 付强 文东辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2377-2386,共10页
提高微混合器雷诺数的适用范围和混合强度是微混合器设计的发展趋势。本文基于非对称分离重组混合原理设计、制作了一种3D-不对称菱形被动式微混合器,并借助数值分析方法和可视化实验对混合强度和混合状态的变化进行了研究。研究发现:在... 提高微混合器雷诺数的适用范围和混合强度是微混合器设计的发展趋势。本文基于非对称分离重组混合原理设计、制作了一种3D-不对称菱形被动式微混合器,并借助数值分析方法和可视化实验对混合强度和混合状态的变化进行了研究。研究发现:在低Re(0.01~10)范围内,两组分间的混合以扩散混合为主,随着Re的增加,流速对混合强度的影响有一定下降;在较高Re(10~200)范围内,受流速增加的影响,流体间不平衡微流惯性碰撞逐渐成为影响混合的主要因素。此时,混合强度随流速的增加逐渐增强并趋于平稳。对Re在0.01~200内的微混合器展开研究,分析了宽缝比Ws/S、分合角θ、宽厚比H/S等结构尺寸对混合强度的影响。通过综合考虑流体混合强度和通道压降的变化情况,确定最佳通道结构尺寸为Ws/S=0.2、θ=45°、H/S=0.5,此时微混合器的混合强度可维持在78%以上。与传统平面对称分合式混合器相比,设计制作的3D-不对称菱形被动式微混合器混合强度有较大的提高,验证了本文设计结构的有效性。 展开更多
关键词 微混合器 微通道 3D-菱形 非对称分离重组 数值模拟
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