机械设计与研究
機械設計與研究
궤계설계여연구
MACHINE DESIGN AND RESEARCH
2012年
1期
90-94
,共5页
蔺怡%杨涛%刘婷婷%陈光焱%王超
藺怡%楊濤%劉婷婷%陳光焱%王超
린이%양도%류정정%진광염%왕초
微流体%惯性开关%数值仿真%流体体积分数法%阈值特性%响应历程
微流體%慣性開關%數值倣真%流體體積分數法%閾值特性%響應歷程
미류체%관성개관%수치방진%류체체적분수법%역치특성%향응역정
根据变矩形截面微通道惯性微流体开关的结构和工作机理,建立了水银液滴在临界状态下的开关静态阈值模型.采用VOF模型,考虑了表面张力作用和接触角效应,模拟了水银液滴在微通道中的动态时间历程,较准确地反映了液滴形状连续变化中的关键特征.通过对水银液滴速度随时间变化的跟踪,验证了开关具有阈值特性.仿真分析了微阀门宽度、微通道深度等结构参数对加速度阈值的影响,从而验证了阈值解析公式.当接触角为130°至170°时,数值仿真结果显示开关的响应时间随着接触角的增大而减小.讨论了不同网格尺寸对开关动态过程仿真计算结果的影响,结果曲线表明在仿真设置条件下计算结果对网格尺寸依赖较小.
根據變矩形截麵微通道慣性微流體開關的結構和工作機理,建立瞭水銀液滴在臨界狀態下的開關靜態閾值模型.採用VOF模型,攷慮瞭錶麵張力作用和接觸角效應,模擬瞭水銀液滴在微通道中的動態時間歷程,較準確地反映瞭液滴形狀連續變化中的關鍵特徵.通過對水銀液滴速度隨時間變化的跟蹤,驗證瞭開關具有閾值特性.倣真分析瞭微閥門寬度、微通道深度等結構參數對加速度閾值的影響,從而驗證瞭閾值解析公式.噹接觸角為130°至170°時,數值倣真結果顯示開關的響應時間隨著接觸角的增大而減小.討論瞭不同網格呎吋對開關動態過程倣真計算結果的影響,結果麯線錶明在倣真設置條件下計算結果對網格呎吋依賴較小.
근거변구형절면미통도관성미류체개관적결구화공작궤리,건립료수은액적재림계상태하적개관정태역치모형.채용VOF모형,고필료표면장력작용화접촉각효응,모의료수은액적재미통도중적동태시간역정,교준학지반영료액적형상련속변화중적관건특정.통과대수은액적속도수시간변화적근종,험증료개관구유역치특성.방진분석료미벌문관도、미통도심도등결구삼수대가속도역치적영향,종이험증료역치해석공식.당접촉각위130°지170°시,수치방진결과현시개관적향응시간수착접촉각적증대이감소.토론료불동망격척촌대개관동태과정방진계산결과적영향,결과곡선표명재방진설치조건하계산결과대망격척촌의뢰교소.
