传感器与微系统
傳感器與微繫統
전감기여미계통
TRANSDUCER AND MICROSYSTEM TECHNOLOGY
2013年
9期
118-121
,共4页
陈方璐%常洪龙%洪水金%叶芳
陳方璐%常洪龍%洪水金%葉芳
진방로%상홍룡%홍수금%협방
微流控芯片%微混合器%迪恩流%扩张涡流%数值模拟
微流控芯片%微混閤器%迪恩流%擴張渦流%數值模擬
미류공심편%미혼합기%적은류%확장와류%수치모의
microfluidic chip%micromixer%Dean flow%expansion vortex%numerical simulation
设计了一种基于多重涡流的新型微混合器结构.该结构中多个呈反向分布的规则排列的扩张和收缩结构可产生迪恩流与扩张涡流,基于此,可进行高效率的被动式混合.首先阐述了该结构产生内部迪恩流和扩张涡流的机理,并利用COMSOL软件对该结构进行了液流混合过程的三维数值模拟验证,分析了不同流体流速对多重涡流强弱和混合程度的影响.最后制作了该微混合器,利用2种不同的染料进行了混合实验,通过分析样品的混合效果验证了该混合器的性能.仿真和实验结果均表明:该混合器在低输入流速(0.01 μL/s)和高输入流速(7μL/s)下均可实现高效快速的混合,在0.8cm的距离内即可实现完全混合,在输入流速为5 μL/s时最高混合效率可达98.6％.
設計瞭一種基于多重渦流的新型微混閤器結構.該結構中多箇呈反嚮分佈的規則排列的擴張和收縮結構可產生迪恩流與擴張渦流,基于此,可進行高效率的被動式混閤.首先闡述瞭該結構產生內部迪恩流和擴張渦流的機理,併利用COMSOL軟件對該結構進行瞭液流混閤過程的三維數值模擬驗證,分析瞭不同流體流速對多重渦流彊弱和混閤程度的影響.最後製作瞭該微混閤器,利用2種不同的染料進行瞭混閤實驗,通過分析樣品的混閤效果驗證瞭該混閤器的性能.倣真和實驗結果均錶明:該混閤器在低輸入流速(0.01 μL/s)和高輸入流速(7μL/s)下均可實現高效快速的混閤,在0.8cm的距離內即可實現完全混閤,在輸入流速為5 μL/s時最高混閤效率可達98.6％.
설계료일충기우다중와류적신형미혼합기결구.해결구중다개정반향분포적규칙배렬적확장화수축결구가산생적은류여확장와류,기우차,가진행고효솔적피동식혼합.수선천술료해결구산생내부적은류화확장와류적궤리,병이용COMSOL연건대해결구진행료액류혼합과정적삼유수치모의험증,분석료불동류체류속대다중와류강약화혼합정도적영향.최후제작료해미혼합기,이용2충불동적염료진행료혼합실험,통과분석양품적혼합효과험증료해혼합기적성능.방진화실험결과균표명:해혼합기재저수입류속(0.01 μL/s)화고수입류속(7μL/s)하균가실현고효쾌속적혼합,재0.8cm적거리내즉가실현완전혼합,재수입류속위5 μL/s시최고혼합효솔가체98.6％.
