机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
19期
185-191
,共7页
高分子%微流控器械%耗散粒子动力学%横向迁移
高分子%微流控器械%耗散粒子動力學%橫嚮遷移
고분자%미류공기계%모산입자동역학%횡향천이
Macromolecules%Microfluidic devices%Dissipative particle dynamics%Cross-stream migration
了解高分子在微纳通道内的流动行为对于相应的微流控器械的设计和制造至关重要.采用有限伸展非线性弹性(Finitely extendable nonlinear elastic,FENE)珠-簧链模型表示高分子链,用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics,DPD)方法研究高分子在微纳通道压力流场中的横向迁移特性.研究结果表明,当微通道宽度较大,弱受限时,高分子链会远离壁面,向通道中心迁移,但高分子链浓度在通道中心处又会出现局部最小值,在通道中心和壁面之间出现峰值,高分链浓度分布呈双峰状,并且随着流场增强,向通道中心迁移越明显,排空层厚度越大,与试验结果吻合,同时随着通道宽度变大,高分子链远离壁面的趋势越强.当微通道宽度减小,强受限时,高分子链会远离通道中心,并随着流场增强,远离通道中心的趋势越强.
瞭解高分子在微納通道內的流動行為對于相應的微流控器械的設計和製造至關重要.採用有限伸展非線性彈性(Finitely extendable nonlinear elastic,FENE)珠-簧鏈模型錶示高分子鏈,用耗散粒子動力學(Dissipative particle dynamics,DPD)方法研究高分子在微納通道壓力流場中的橫嚮遷移特性.研究結果錶明,噹微通道寬度較大,弱受限時,高分子鏈會遠離壁麵,嚮通道中心遷移,但高分子鏈濃度在通道中心處又會齣現跼部最小值,在通道中心和壁麵之間齣現峰值,高分鏈濃度分佈呈雙峰狀,併且隨著流場增彊,嚮通道中心遷移越明顯,排空層厚度越大,與試驗結果吻閤,同時隨著通道寬度變大,高分子鏈遠離壁麵的趨勢越彊.噹微通道寬度減小,彊受限時,高分子鏈會遠離通道中心,併隨著流場增彊,遠離通道中心的趨勢越彊.
료해고분자재미납통도내적류동행위대우상응적미류공기계적설계화제조지관중요.채용유한신전비선성탄성(Finitely extendable nonlinear elastic,FENE)주-황련모형표시고분자련,용모산입자동역학(Dissipative particle dynamics,DPD)방법연구고분자재미납통도압력류장중적횡향천이특성.연구결과표명,당미통도관도교대,약수한시,고분자련회원리벽면,향통도중심천이,단고분자련농도재통도중심처우회출현국부최소치,재통도중심화벽면지간출현봉치,고분련농도분포정쌍봉상,병차수착류장증강,향통도중심천이월명현,배공층후도월대,여시험결과문합,동시수착통도관도변대,고분자련원리벽면적추세월강.당미통도관도감소,강수한시,고분자련회원리통도중심,병수착류장증강,원리통도중심적추세월강.
